2025年（令和7年）9月5日

国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構

 温室効果ガス・水循環観測技術衛星「いぶきGW」（GOSAT-GW）^※1は、2025年6月29日に打上げられた後、7月20日には観測軌道へ投入され、搭載センサの一つである「高性能マイクロ波放射計3（AMSR3：アムサースリー）」^※2のアンテナ部を、定常観測に向けて1分間に40回転の速度で回転させ、8月11日から、初期機能確認運用^※3の一環として観測を行っています^※4。

 高性能マイクロ波放射計（AMSR）シリーズは、地表や海面、大気などから自然に放射または散乱される微弱なマイクロ波を観測するセンサであり、海面水温や降水量など水に係るさまざまな物理量を推定できることから、地球上の水循環・気候変動の把握に加え、気象予報、漁業（水産業）、船舶の航行支援等の幅広い分野に貢献します。AMSR3は、2002年打上げの米国Aqua衛星搭載のAMSR-E、2012年打上げの「しずく」（GCOM-W）搭載のAMSR2等の観測を継承するとともに、新たに5つの観測チャネルを追加しています（図1参照。具体的には10.3 GHzの垂直（V）・水平（H）偏波^※5と、165.5, 183.3±7, 183.3±3 GHzのV偏波の計5つ）。

 AMSR2を含むこれまでのマイクロ波放射計では高緯度の降雪観測に課題がありましたが、AMSR3で新たに追加された165.5～183.3 GHz帯の観測チャネルにより、地球温暖化に伴う環境変化の把握に重要な要素の一つである、高緯度帯を含む全球規模の降水（降雨・降雪）全容を詳細に推定することが可能になります。さらに、これらのチャネルは日々の気象予報において重要な、高度別の水蒸気情報も提供できることから、豪雨や台風の範囲・進路・盛衰の予測精度向上が期待されます。また、温度分解能を向上しノイズを低減した観測チャネルを10 GHz帯に追加したことで、漁業（水産業）で活用されている海面水温について、より高い空間解像度の海面水温を安定して作成できるようになります。

 以下に、「いぶきGW」搭載 AMSR3による、雲・降水域を強調した全球観測画像（図2）と北極域の観測画像（図3）を示します。また、別紙に補足説明として、AMSR3による21の観測チャネルによる観測画像（図4）、海面水温の観測画像（図5）、北極域・南極域の海氷の観測画像（図6）を示しています。

図2はAMSR3が2025年8月15‐17日に取得した観測データ（18.7 GHz V偏波, 89.0 GHz V偏波, 165.5GHz V偏波）を、視覚的に分かりやすくするため光の三原色である赤（R）、青（B）、緑（G）にそれぞれ割り当て、合成した画像（RGB合成画像）です。特に雲・降水域が明るい緑色で強調されるように作成しています。合成に使用しているAMSR3で新規に追加されたチャネル(165.5 GHz)は、雲の上層に含まれる氷粒子の存在をより高感度に捉えることが出来ることから、より詳細に雲・降水域が観測出来るようになります。AMSR3は約1500 kmの観測幅を持つことから、図2で示すように、3日間で地球全体の表面の99.9%をくまなく観測します。このように、AMSR3は、広範囲を短期間でカバーできる観測能力に加え、大型アンテナにより高い空間分解能、低周波から高周波に渡る多数の観測チャネルを備えていることから、世界最高性能を有するマイクロ波放射計といえます。

 165.5, 183.3±7, 183.3±3 GHzの高周波チャネルはAMSR3で新しく追加されたチャネルであり、先代にあたるAMSR2が持つチャネルに比べて、雲の中に漂う氷粒子や地上に降り注ぐ雪、中層・上層の水蒸気などに、より高い感度を持ちます。図3は、2025年8月16日の昇交軌道で取得した北極域周辺の観測画像です。図2と同様の手法で作成したRGB合成画像です。降水量推定時には、気温や水蒸気量などの、気象モデルによる解析データを参考に使用しており、黄色点線の内側で発生する降水は雪，外側で発生する降水は雨となると判定しています。実際に、図3の高周波チャネルを含むRGB画像でも黄色点線の内側と外側で雲・降水の見え方が異なっており、黄色点線の内側に存在する薄紫色の部分は主に氷粒子（氷晶・雪）で構成される氷雲、外側に分布する明るい緑色の部分は水粒子（雲粒・雨）を多く含む雨雲であると考えられます（ただし、グリーンランドに関しては、標高や地表面温度など、海氷上とは異なる環境条件のため、このRGB合成画像では地表面が水色に明るく表示され、雲の判別は難しくなっています）。このようにAMSR3では高周波チャネル観測を使用することで、AMSR2では捉えることの難しかった雲の性質（水と氷など）の違いや、雲の下の降雪に関する情報が得られるようになります。

 JAXAは、引き続きプライムメーカの三菱電機株式会社様をはじめ衛星運用に携わる企業等の皆さまと共に「いぶきGW」搭載センサの初期機能確認（打上げ後3か月間）を行った後、センサの精度確認やデータ補正等を行う初期校正を実施し、定常的な観測運用へ移行する予定です。AMSR3の校正検証では、AMSR2との連携に加え、AMSR3データを入力に利用するJAXAの衛星全球降水マップ（GSMaP）^※7とも連携し、プロダクト精度の確認を実施していきます。

【別紙】

図4に示すように、AMSR3は6.9 GHz～183.3 GHzの周波数帯に、V偏波・H偏波を含む21チャネルを備え、地球表面や大気から自然に放射・散乱される微弱なマイクロ波を測定します。周波数ごとに異なる物理量に異なる感度を持つため、気象・海洋・陸域・雪氷など幅広い分野の研究や現業利用に活用されることが期待されます。

 AMSRシリーズは、昼夜を問わず雲の下の情報も取得できるため、海洋分野でも広く活用されています。図5は、AMSR3が観測した2025年8月15-17日の降交軌道の海面水温分布を示しており、雲の多い太平洋の熱帯域においても観測が成功していることがわかります（ただし、海上の薄い灰色の領域では、強い雨や風によりデータが欠損しています）。
 特に南米ペルー沖（図5の黒枠の領域）は、日本や世界の天候に影響を及ぼすエルニーニョ・ラニーニャ現象^※8が発生する重要な海域です。図5では、この海域で非エルニーニョ期に見られる周囲に比べて低温のシグナル（黄色～橙色）が東西方向に広がる様子が捉えられています。AMSR3では、高空間解像度で海面水温に感度のあるチャネルが増強されており、異常気象予測や漁業利用でのさらなる利用拡大が期待されています。

 AMSR3は、日本から遠く離れた、現場観測の展開が難しい北極や南極の海域も観測しています。これら極域の海域を覆う海氷は、気候変動を監視する上で欠かせない重要な指標の一つです。図6は、AMSR3が観測した、2025年8月15日の昇交軌道の北極・南極域の海氷の分布図で、白色の領域が海氷の広がりを表しています。日本と同じく夏を迎えている北極では、年間で最も海氷域が小さくなる時期へと差し掛かっています。一方、厳冬期の南極では海氷域が大きく広がっている様子が伺えます。
 人工衛星による海氷観測は1978年から続いており、AMSRシリーズは2002年以降、高解像度で長期的な海氷域の監視に大きく貢献してきました。これまでの観測結果から、夏季の北極域の海氷面積が46年間で4割近く減少していることが明らかになっています^※9。そして現在、最新のマイクロ波放射計AMSR3がその役割を引き継ぐとともに、センサ性能を最大限活かしてより詳細な氷況情報を提供する予定です。こうした先進的な観測により、継続的な気候変動の監視に貢献します。