沿岸域カラースキャナ

沿岸域カラースキャナ（CZCS）は、ニンバス7号衛星に搭載されたマルチチャンネル走査型放射計で、主に水域リモートセンシング用に設計されました。ニンバス7号は1978年10月24日に打ち上げられ、CZCSは1978年11月2日に運用を開始しました。当初は1年間のみの運用（概念実証として）とされていましたが、実際には1986年6月22日まで運用されていました。ニンバス7号に搭載されたCZCSの運用は、受動型マイクロ波走査型マルチチャンネルマイクロ波放射計と電力を共有していたため、隔日のみに制限されていました。

CZCS は、6 つのチャンネルで反射太陽エネルギーを800 メートルの解像度で測定しました。これらの測定値は、水中のクロロフィル濃度、堆積物の分布、塩分、沿岸水温、海流の地図を作成するために使用されました。CZCS は、その後の衛星海色センサーの基礎を築き、炭素循環における海洋の役割を理解するための国際的な取り組みの礎となりました。

CZCS の最も重要な成果は、いわゆる海洋色画像のコレクションです。CZCS 画像における海の「色」は、水中の物質、特に植物プランクトン(微小な浮遊性光合成生物) や無機粒子から生じます。

海色のデータは植物プランクトンや微粒子の存在に関連しているため、表層水の物質濃度や生物活動レベルの計算に使用できます。植物プランクトンの濃度が増加すると、海の色は青から緑に変わります (ほとんどの CZCS 画像は疑似カラーであるため、植物プランクトンが多いと赤やオレンジ色に見えます)。植物プランクトンは海洋食物連鎖の大部分の基礎となっているため、衛星による海色の観測は、世界の海洋における生命の全体像を提供します。科学者は、何年もかけて画像を記録することで、植物プランクトンのバイオマスが時間とともにどのように変化したかについても理解を深めています。たとえば、赤潮の 発生は、それらが成長すると観察できます。植物プランクトンは光合成中に海水から二酸化炭素を取り除き、地球規模の炭素循環の重要な部分を形成するため、海色の測定も重要です。

スキャナからの生データは平均ビットレート800 kbit/sで地上局に送信され、磁気テープに保存されました。その後、テープはゴダード宇宙飛行センターの画像処理部門に送られました。処理されたデータはゴダードでアーカイブされ、世界中の科学者が利用できるようになりました。データは当初 38,000 本の 9 トラック磁気テープに保存されていましたが、後に光ディスクに移行されました。

このアーカイブは、データの整理に役立つ画像の視覚的なプレビュー (「ブラウズ」) を提供するシステムの最初の例の 1 つでした。これは、後に地球観測システムの分散アクティブ アーカイブ センターが採用するモデルとなりました。

CZWSは最初の衛星海色センサーであり、1986年に観測が停止した後、日本が1996年に海色温度スキャナ（OCTS）を打ち上げ、米国が1997年に海上広視野センサ（ SeaWiFS ）を打ち上げるまで、記録に10年間の空白がありました。現在、海色データを提供する機器には、Aqua- MODIS、コペルニクスセンチネル3海洋陸色計測器（OLCI）、NOAAの統合極衛星システム（JPSS）衛星に搭載された可視赤外画像放射計スイート（VIIRS）などがあります。

CZCS 機器は、Ball Aerospace & Technologies Corp.によって製造されました。

反射された太陽エネルギーは、沿岸水域のクロロフィル、堆積物、および有色の溶解性有機物による吸収によって引き起こされる色を感知するために、6 つのチャネルで測定されました。CZCS は、カセグレン望遠鏡の光軸に対して 45 度の角度で回転する平面鏡を使用しました。ミラーは 360 度スキャンしましたが、海の色の測定のために収集されたのは、天底を中心とした 80 度のデータだけでした。機器は、スキャンの残りの間、深宇宙と較正ソースを観測しました。入射する放射線は望遠鏡によって収集され、ダイクロイック ビーム スプリッターによって 2 つのストリームに分割されました。1 つのストリームは、小型ポリクロメーターの入口アパーチャーを兼ねた視野絞りに伝送されました。ポリクロメーターに入った放射輝度は分離され、ポリクロメーターの焦点面にある 5 つのシリコン検出器で 5 つの波長に再画像化されました。もう 1 つのストリームは、熱領域 (10.5～12.5 マイクロメートル) の冷却された水銀カドミウムテルル化物検出器に向けられました。放射冷却器を使用して熱検出器を冷却しました。太陽の反射を避けるため、スキャナ ミラーはコマンドによってセンサ ピッチ軸を中心に傾けられ、センサの視線は天底に対して 2 度ずつ最大 20 度まで移動しました。0.443 マイクロメートルと 0.670 マイクロメートルのスペクトル バンドはクロロフィルの最も強い吸収バンドを中心とし、0.550 マイクロメートルのバンドは「ヒンジ ポイント」、つまり吸収が最小となる波長を中心としていました。これらのチャネルで測定されたエネルギーの比率は、表面クロロフィル濃度とほぼ平行であることが示されました。走査型放射計からのデータは、フィールド実験データから開発されたアルゴリズムを使用して処理され、クロロフィル吸収のマップが作成されました。沿岸水と海流の温度は、11.5 マイクロメートルを中心とするスペクトル バンドで測定されました。観測は、クロロフィル相関用の 0.520 マイクロメートルと表面植生用の 0.750 マイクロメートルの 2 つの他のスペクトル バンドでも行われました。スキャン幅は、天底を中心として 1556 km で、地上解像度は天底で 0.825 km でした。

• ゴダードデータ情報サービスセンター (2006 年 2 月 14 日)。「概要」。海洋色データサポート。NASA。2006 年 6 月 18 日時点のオリジナルからアーカイブ。2006年6 月 27 日閲覧。
• 国立宇宙科学データセンター (2005 年 10 月 20 日)。「沿岸域カラー スキャナー」。NASA。2008年2 月 14 日閲覧。
• 新郎、スティーブ。Sathyendranath, シュバ;バン、ヤイ。バーナード、スチュワート。ブリューイン、ロバート。ブロタス、ヴァンダ。ブロックマン、カールステン。チャウハン、プラカシュ。チェ・ジョングク。チュプリン、アンドレイ。チャヴァッタ、ステファノ。チポリーニ、パオロ。ドンロン、クレイグ。フランツ、ブライアン。彼、シアンチャン。平田隆文；ジャクソン、トム。カンペル、ミルトン。クラセマン、ハジョ。ラベンダー、サマンサ。パルドマルティネス、シルビア。メリン、フレデリック。プラット、トレバー。サントレリ、ロザリア。スカカラ、ジョゼフ。シェイファー、ブレイク。スミス、マリー。スタインメッツ、フランソワ。ヴァレンテ、アンドレ。王孟華（2019）。「衛星海洋色：現状と将来の展望」。海洋科学のフロンティア。6 ：1–30。doi：10.3389 / fmars.2019.00485。ISSN 2296-7745。PMC  9933503。PMID  36817748 。 

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