気象衛星NOAA受信システム

気象衛星NOAAからの、最新の雲画像(2024年04月以前)をご覧いただく場合には、下のアイコン（はれるん）をクリックしてください。

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←はれるん
　(気象庁勤務)

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■VHF-APT運用中のNOAA気象衛星は次の３機です。＠2024-04-01
　Satellite　[Launch,~passed years]　Downlink MHz
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　NOAA15　[1998-05-13,~25.887] 　137.6200 MHz
　NOAA18　[2005-05-20,~18.867] 　137.9125 MHz
　NOAA19　[2009-02-06,~15.149] 　137.1000 MHz
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＊　お知らせ　＊
近辺の太陽光発電施設による障害電波の混入により
「NOAA雲画像」受信障害が発生しております。

このため2020-12-31までで、「NOAA雲画像」の掲載を
休止しました。従前の画像は継続掲載しております。
障害電波の混入が解消され次第再開いたします。

2022-10-01から掲載を再開しました。
なお、掲載は昼間のpass一回のみです。
NOAA受信画像は、毎１回午前１０時ごろ更新します。
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2017年１月へ２月へ３月へ４月へ５月へ６月へ７月へ８月へ９月へ 10月へ 11月へ 12月へ

2016年１月へ２月へ３月へ４月へ５月へ６月へ７月へ８月へ９月へ 10月へ 11月へ 12月へ

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雲画像など受信の「要旨」
■　今日、気象衛星観測により得られる「雲画像」などの各種データは、天気予報や地球環境の把握には、欠くことのできない情報です。
しかしながら、衛星から見る「雲のふるまい」は、大小さまざまな気象現象が相互に複合しており「雲画像」の解釈は決してやさしいものではありません。

■　ここでは、気象衛星NOAAによる、宇宙から見た雲画像などのダウンリンク信号を取得し（電波受信）、それを解析・解釈して、地上の気象擾乱に伴って生じる特有の「雲のふるまい」などを、気象学的視点から地球環境の変化をつかみたいと、137MHz帯ダウンリンク信号を自動受信しています。
（ここでの掲示画像は、受信画像から日本付近を切り取ったものです）

■　気象衛星NOAAは、極軌道を高度約810kmで地球を周回し、地表の植生分布状況、海面温度、雲状況などに関する可視域、赤外線域の撮影画像などの諸データを地上に電波送信しています。

◆　現在、わが国では、「ひまわり9号」により全球雲画像を高精度でカラー撮影し、その取得情報は、アジア各国にも無償提供されております。
しかし、アナログ時代の「NOAA雲画像」を解析・解釈して、メディアが報じる「気象情報、大気の状況」や当地の「観天望気※」を参考に、自然の不思議を実感できるのは手軽で興味深いことです。（電波受信システム構成が簡単で安価にできる）

私のNOAA初受信は、1994年（H 6年）4月6日　18:30　NOAA-10 ( 137.500 MHz ) でした。
※なお、当地の「観天望気」は、こちらに掲載しました。　

◆　気象衛星NOAAからの雲画像を受信して天気を予想する。　その「わくわく感」も、たまらなくイイですね！
　空に浮かぶ雲、「雲は天才である*」とは、石川啄木の処女作タイトルですが確かに、自由に形を変える雲は、天才であるかもしれません。
　*角川文庫版『雲は天才である』（1969(S44)年10月、改版刊）・・・・・天才･石川啄木が心血を注いだ処女作・・・超リアルで卑小な主人公・・・

◆システムの概要を紹介します。
気象衛星NOAAのAPTファックス電波(137MHz帯の副搬送波周波数変調(SCFM))を自動受信し、パソコンでカラー雲画像を作成します。
画像処理は、主に「WXtoImg」（WX to Image）使用します。
その画像の「日本列島付近」を切り取って、HPに掲載しています。

【１】NOAAは「ノア」と読みます。
米国海洋大気庁「National Oceanic and Atmospheric Administration」の略称です。
【２】ＡＰＴは、気象衛星ＮＯＡＡから送られる「雲画像ファックス（WFM電波）」 (Automatic Picture Transmission)の略称です。

APT電波の変調方式は、副搬送波周波数変調(SCFM)です。すなわち、2.40kHzの副搬送波(サブキャリア、sub carrier)をセンサーからのベース信号で振幅変調し、この副搬送波で137MHz帯の主搬送波(キャリア、carrier)を周波数変調（WFM：周波数偏移は40kHz）しています。(右旋回円偏波 CW )　
気象衛星NOAAの信号は、ドップラー効果を受けて、137MHz帯の主搬送波中心周波数が約±3kHzずれます。
しかしFM変調信号であるため、受信音はほとんど変化（影響）はありません。
ドップラー効果を打ち消す円偏波アンテナ（ターンスタイル、QFH型等）の使用が有効です。
注：　右旋回偏波(CW: clockwise)、左旋回偏波(CCW: counter clockwise)

【３】下の雲画像はフリーソフト「WXtoImg」（WX to Image）による赤外線多重波長解析（疑似カラー）などの画像です。
WXtoImg　取扱マニュアル（日本語版）へのリンク　　

　TCA: Time of Closest Approach 　　(衛星の至近点通過時刻)

【疑似カラー画像の処理概要】

ｍｃｉｒ　map colour IR (NOAA)
海を青色に、地表を緑色にするために、NOAAセンサ4の赤外線画像を使います。
高い雲は白く、低い雲は灰色に、地表と海を有色にし雲を明るく見せます。
しかし、地表と海及び低い雲の区別は難しいかもしれません。
暗い色は、より暖かい部分を示します。　　（赤外線：英語 Infrared 表記：IR）

ｍｓａ　Multispectral analysis (NOAA-# 2-4)
多重波長解析は、NOAAチャンネル2画像とチャンネル4画像の分析に基づき
どの領域が雲や地表か海かを判断します。
その結果、鮮明な疑似色画像を表示します。
疑似色を付ける機能が、[Options]の [Image and Movie Options...] にあります。
この増強は調色(パレット)を使いません。また、温度表示は一般化されたものではありません。

【４】画像サイズの拡大・縮小（ＰＣ画面）
①キーボードの[Ctrl]を押しながらマウスのスクロールボタンを回すと拡大縮小が連続してできます。
②キーボードから、拡大（Ctrl と＋）、縮小（Ctrl と－）、100%（Ctrl とゼロ）　を入力すれば、画像サイズの変更ができます。

【５】　受信システム（参考）　
　受信 A N T： QFH-type (自作品の製作事例)　およびQFH-137 （市販品の組立事例）　
　受信機： R 139　取説、調整、回路図など　およびR 139 （ARRL紹介資料）　　または、RTL2832Uドングルなど（DVB-T+DAB+FM）

【６】　気象衛星NOAA雲画像を受信する方法（実例編）　　　

　★このサイトはカラーのＰＤＦファイルです。(小学生高学年以上向け解説です)

【７】　現役・運用している気象衛星NOAAは・・・。
　・気象衛星NOAAは、地球を高度約810km 、約90分で一周しています。[ 太陽に同期して極軌道周回 ] [地上分解能が約４km(＠APT)][視野は約3,000 km ]。
● 2024年 02月現在、運用中の衛星は、NOAA 15、18、19の3機です。
　Satellite　　[Launch]　　　　Downlink
　NOAA15　[1998-05-13] 　137.620 MHz
　NOAA18　[2005-05-20] 　137.9125 MHz
　NOAA19　[2009-02-06] 　137.100 MHz

・このHPに掲載したNOAA画像サイズは584×490ピクセル（≒400kB）です。
元画像（受信画像／約2.4MB）の日本付近を909×763ピクセルに切り取り、これを、さらに584×490ピクセルにリサイズして掲載しています。したがって、上記の地上分解能よりは、分解能が低下しています。

　・気象衛星NOAAの運用状況サイト　　

【８】　気象庁関連Webサイト
　・気象庁／気象衛星Web　　or　　【ひまわり9号リアルタイムWeb】　　　
【９】[注釈]
TCA: Time of Closest Approach 　(衛星の至近点通過時刻)
APT: Automatic Picture Transmission 　(自動画像伝送)
AOS: Acquisition Of Signal　 (衛星からの信号入感の瞬間)
LOS: Loss Of Signal 　(衛星からの信号消滅の瞬間)