観測間隔を大幅短縮。植物の季節変化を「ひまわり」が捉える

人工衛星はさまざまな用途で利用されていますが、木々の葉が茂ったり落ちたりといった、地上の植物における季節的な変化を捉えることも試みられています。今回、静止気象衛星の観測データを使うことで、植物の季節変化を短い間隔で観測することに成功したとする研究成果が発表されました。

■雲がないときの観測データを得る間隔が4日程度に短縮

ひまわり8号と9号の想像図（Credit: 気象庁）

地上の様子を観測する衛星の多くは、同じ地域を定期的に観測するために地球の北極や南極の付近を通過する極軌道（赤道に直交するような軌道）を周回しています。ただ、極軌道の衛星は常に同じ場所を観測し続けることができないため、目的地が雲によって遮られていた場合、次に飛来する機会まで観測を行うことができないという課題があります（※合成開口レーダー（SAR）のように、雲の影響を受けない観測手段もあります）。

今回、ハワイ大学、海洋研究開発機構（JAMSTEC）、千葉大学、愛知県立大学の研究者らは、静止気象衛星「ひまわり8号」の観測データを使い、植物による光の反射の特徴に着目した「植生指標」を算出することで、日本の植物が季節ごとに変化する様子を分析しました。

地球の静止軌道を周回するひまわり8号は地上に対して相対的に静止しているように見えるため、いつでも目的の場所を観測することができます。そのため、同じ場所の上空を通過するタイミングが限られる極軌道の衛星と比べて、雲がないときの観測データを得るチャンスがより多くなるのです。

研究チームが2016年の観測データを分析したところ、ひまわり8号では雲がないときの観測データを4日ほどの間隔で取得することができました。NASAおよびNOAA（米国海洋大気庁）の地球観測衛星「スオミNPP」の観測データと比較したところ、取得頻度は約26倍に達したといいます。

また、取得頻度が向上したことで、春に葉が開く時期から葉が落ちる時期までの観測データを連続的に取得することにも成功しています。研究を率いたTomoaki Miura氏（ハワイ大学）は、植物の変化を短い取得間隔で詳細に捉えることで、気候変動や自然災害が植物に及ぼす影響の早期発見にも応用できると期待を寄せています。

観測データから得られた植生指標の比較。ひまわり8号（中段）のほうがスオミNPP（下段）よりも多くのデータを得られている。上段は植物の変化を定点観測しているカメラの映像（Credit: T. Miura et. al.）

 

Image Credit: 気象庁
Source: JAMSTEC
文／松村武宏