気候・気象分野

地球温暖化予測

　二酸化炭素などの増大による地球温暖化の予測の信頼性はここ数年でかなり高まってきている。しかしながら農業など人間生活への影響予測や対策のためには、国や地域ごとのさらに詳細な予測が必要である。予測の空間分解能を高めようとすると、計算量が膨大になるほか、予測手法上の様々な問題が発生する．全球の温暖化を予測する「大気大循環モデル」と組み合わせ地域の気候変動を予測する「領域気候モデル」による詳細な予測研究を実施している。下の図は大気大循環モデル（気象研究所）による1990年代と2070年代の降水量の差（青が減少）である。上の図は陸域で最も降水が減少する地中海東部の領域気候モデル（筑波大）による詳細予測である。

気象観測データの同化

　気象観測点が疎らにしか存在しなくとも、観測データが得られるたびにそれを時間発展する大気モデルに取り込む操作（これを同化という）を長期間繰り返すと、やがてはモデル大気が現実大気に収束するようになり、地球全体の気象場が把握できるようになる。この技術を４次元同化という．気候・気象の分野では、各国の予報中枢が行う４次元同化の相互比較を行い、それらの優劣や特徴を解析すると同時に、アンサンブル予報にカルマンフィルターを用いた新しい同化技術の開発で成果をあげている。

分子系統進化学分野

生物界全体の系統樹の推測

　生物進化の歴史は遺伝子ＤＮＡの配列の中に刻まれている。それを復元して地球上の全ての生物の系統関係を探るためには分子系統樹の解析が必要である。分子系統進化学分野では、多くの遺伝子の膨大な配列データをもとに、超高速計算機により生物界全体の分子系統樹を推測し、真核生物の起源と初期進化の解明に取り組む予定である。

真核生物の起源と初期進化
―現在の知見―