地球フロンティア研究システムは、地球規模で発生する異常気象や地球温暖化などさまざまな地球変動のメカニズムを明らかにし、そこから得た知見をもとに変動の予測を可能にすることと、それを通して社会に貢献することを目的としています。しかし、どの問題をとってもさまざまなプロセスが絡み合っており、それらを解明することは決して容易なことではありません。そこで、基礎に立ち返って個々のプロセスの理解を深めることと、その結果を総合して、地球変動現象全体の機構を明らかにし、モデル化すること、の双方のバランスを保ちながら研究を進めることが肝要です。

　なお、本研究システム研究は、宇宙開発事業団(NASDA:National Space Development Agency of Japan)との共同で、気候変動予測研究、水循環予測研究、地球温暖化予測研究、大気組成変動予測研究、生態系変動予測研究およびモデル総合化の6つの領域に分けて実施されています。

　アジアの社会と人々の生活は、エル・ニーニョに代表されるような短期の気候変動とアジア・モンスーン^*1に代表される著しい季節変動に大きく左右されてきました。日本南岸を洗う黒潮の流路変動もこうした大規模な大気海洋変動の一環で、これら一連の気候変動を予測し、対策を講じることは極めて重要なことです。

　そこで本研究領域では、太平洋、インド洋に展開される観測システムからのデータを活用すると共に幅広い大気・海洋モデルを駆使して、短期気候変動のメカニズムの解明と予測を行うための基礎研究に取り組んでいきます。さらに今後は、超高解像の海洋モデルを開発して、我が国の周辺海域の海流変動の予測の可能性や北太平洋の気候さえも変えるといわれる大気海洋現象の発生のメカニズムの解明についての研究にも取り組む予定です。

　

*1空気は暖かいと膨張し、冷えると縮みます。冷えて密度が濃くなった空気は、密度の薄い暖かい空気の方へ移動します。このように冷たい空気が暖かい空気の方へと移動するのが風です。夏は陸地の方が暖まりやすく、海の方が冷えているため、空気は冷たい海のほうから暖かい陸地の方へと移動し、海から陸地へ向かって風が吹きます。冬にはこの逆の現象が起こります。このように季節によって変化する風を季節風(モンスーン)と呼びますが、特にアジアで起きるモンスーンは地球上で最大のものといわれ、これをアジアモンスーンと呼びます。

　人間活動により温室効果をもたらすガスは、年々確実に増加しています。このガスの増加に伴う地球規模での温暖化が現在、全人類にとって大きな課題となっています。

　しかしながら、モンスーン気候下に住む私たちアジア人にとって、非常に重要な問題は、温暖化もさることながら、私たちの生活基盤となる水資源と、その源としての降水量がどのように変化するかということです。また、アジアモンスーン自身も、エル・ニーニョと密接に関連して、年々大きな変動を示しています。

　本研究領域では、アジアモンスーンとそれに伴う水循環、水資源がどのようなメカニズムで変動しているのか、また、人間活動の影響で、今後どのように変化するのかという予測をするための研究に取り組んでいます。

　産業の急速な発展に伴い、石油をはじめとする化石燃料の消費が近年急速に増加し地球の平均温度が上昇する地球温暖化が懸念されています。地球温暖化によって海面水位の上昇や生態系の変化等が引き起こされ、食料生産や港湾設備をはじめとする社会基盤に計り知れない影響が及ぶ恐れがあります。

　そこで本領域では、温暖化、炭素循環および古気候の三部門に分けて研究に取り組んでいます。

　温暖化部門は、大気中の二酸化炭素濃度が増加することによって起こる気候変動のメカニズムを解明し、その予測を行います。

　炭素循環部門は、炭素循環のメカニズムを研究し、大気中の二酸化炭素濃度変化の予測を試みます。

　古気候部門では、古気候変動のシミュレーションを行い、その物理的および化学的なメカニズムを解明します。また、過去に起こった大きな気候変動のシミュレーションを通して、モデルをテストするのもこの部門の課題です。