地球環境変動観測ミッション（GCOM: Global Change Observation Mission）は、宇宙から地球の環境変動を長期間に渡って、グローバルに観測することを目的とした人工衛星プロジェクトです。このミッションの中で、水循環に関わる観測をGCOM-W 「しずく」が担います。
GCOM-Wに搭載された高性能マイクロ波放射計2 (AMSR2)では、気候変動の兆候が顕著に表れる海氷・氷床・積雪などの雪氷圏変動、エルニーニョに代表される大気・海洋相互作用に伴う海面水温・降水量・水蒸気量などの変動の観測を行っています。さらに、これらの気候変動を理解する上で不可欠な大気・海洋・陸面間の水・エネルギー交換の定量的把握のために、海上風や土壌水分などの観測も行っています。観測したデータは衛星全球降水マップ（GSMaP）への入力データとしても利用されています。大気中の水蒸気量や海面水温の情報は気象庁の数値予報システムへの入力データとしても用いられています。
高性能マイクロ波放射計AMSRと搭載する衛星
| 衛星名 | 主なセンサ | 観測期間 |
| 温室効果ガス・水循環観測技術衛星（GOSAT-GW） | 高性能マイクロ波放射計3（AMSR3） | 2023年度～（予定） |
| 水循環変動観測衛星「しずく」（GCOM-W） | 高性能マイクロ波放射計2（AMSR2） | 2012年～（運用中） |
| Aqua衛星 ※日本、アメリカ、ブラジルの共同ミッション |
改良型高性能マイクロ波放射計（AMSR-E） | 2002年～2011年 |
| 環境観測技術衛星「みどりII」（ADEOS-II） | 高性能マイクロ波放射計（AMSR） | 2002年～2003年 |
