Vệ tinh khí tượng là một loại vệ tinh nhân tạo được dùng chủ yếu để quan sát thời tiết và khí hậu trên Trái Đất. Các vệ tinh khí tượng không chỉ quan sát được mây và các hệ mây. Nó có thể quan sát được ánh sáng của thành phố, các vụ cháy, ô nhiễm, cực quang, cát và bão cát, vùng bị tuyết bao phủ, bản đồ băng, hải lưu, năng lượng lãng phí... và các thông tin môi trường khác được thu thập bởi vệ tinh khí tượng. Vệ tinh có thể quay quanh cực hoặc quanh đường xích đạo.
Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật hiện đại, có rất nhiều loại vệ tinh khí tượng được phóng lên khí quyển để theo dõi thời tiết, khí hậu như: Vanguard, TIROS1, GOES, GOMS, MTSAT, HIMAWARI...
Vệ tinh Himawari-8 được cơ quan khí tượng Nhật Bản (JMA) vận hành vào tháng 7 năm 2015, thay thế cho vệ tinh MTSAT trước đó và dự kiến tiếp tục hoạt động đến năm 2029. Himawari-8 mang trong mình một bộ thu ảnh Himawari tiên tiến (Advanced Himawari Imager – AHI) quét năm khu vực: hình ảnh toàn bộ Trái Đất khi nhìn từ vệ tinh (Full Disk), khu vực Nhật Bản (khu vực 1 và 2) , khu vực mục tiêu (khu vực 3) và hai khu vực mốc (khu vực 4 và 5). Trong khoảng thời gian 10 phút, AHI sẽ quét hình ảnh toàn bộ Trái Đất một lần, khu vực Nhật Bản và khu vực mục tiêu 4 lần, khu vực mốc 20 lần. Các vạch chia 10 phút này là đơn vị cơ bản của một lịch trình quan sát được gọi là mốc thời gian và dòng thời gian sẽ được lặp lại sau mỗi 10 phút.Hình 1: Các khu vực và thời gian quét của vệ tinh Himawari-8

Hình 1:Các khu vực và thời gian quét của vệ tinh Himawari-8 

Vệ tinh Himawari-8 có tổng cộng 16 kênh phổ, trải dài từ bước sóng 0,47 – 13,3µm; bao gồm: bước sóng nhìn thấy (Visible – VIS) từ 0,47 – 0,64µm với độ phân giải 0,5 – 1km, bước sóng cận hồng ngoại (Near Infrared – NIR) từ 0,86 – 2,3µm có độ phân giải 1 – 2km và bước sóng hồng ngoại (Infrared – IR) từ 3,9 – 13,3µm có độ phân giải 2km. Với số kênh và độ phủ rộng của các bước sóng mà vệ tinh Himawari đang có nhiều hơn vệ tinh MTSAT trước đó rất nhiều, vốn chỉ có 5 kênh: VIS (0,68µm), IR4 (3,7µm), IR3 (6,8µm), IR1 (10,8µ) và IR2 (12,0µ). (hình…). Cũng với lý do trên mà vệ tinh Hmiawari-8 có khả năng quan trắc tốt hơn rất nhiều so với vệ tinh MTSAT.

Hình 2: Các kênh phổ đang có của vệ tinh Himawari-8 và so sánh với vệ tinh MTSAT

Ảnh mây vệ tinh là một công cụ hữu ích trong việc giám sát sự hình thành và phát triển hệ thống thời tiết trên biển cũng như trên đất liền. Trong đó, các kênh ảnh cơ bản của vệ tinh bao gồm: kênh thị phổ (VIS) nằm trong giải bước sóng 0,46 – 0,64 µm và chia theo 3 màu cơ bản: xanh lục, xanh lá và đỏ; kênh cận hồng ngoại (NIR) thuộc giải bước sóng 1,86 – 2,3µm và kênh hồng ngoại (IR) thuộc giải bước sóng 3,9 – 13,3µm, trong đó có bước sóng 3,9µm có nhằm mục đích phát hiện mây tầng thấp và sương mù. 

Hình 3: Các bước sóng khác nhau của khí quyển và dải bước sóng trong thám sát vệ tinh

Vệ tinh Himawari-8 cho ra các ảnh mây vệ tinh phổ biến được nhiều nước trong khu vực Châu Á Thái Bình Dương sử dụng như: Các ảnh thị phổ (Visible image – VIS), ảnh hồng ngoại (Infrared image – IR; IR4).