Transcript 統合地球科学 - 気象学研究室

文部科学省 グローバルＣＯＥプログラム
申請分野： 数学、物理学、地球科学
統合地球科学
次世代リーダー育成
国際拠点
京都大学 大学院理学研究科
地球惑星科学専攻
地球熱学研究施設
地磁気世界資料解析センター
防災研究所 ・ 生存圏研究所 ・ 総合博物館
立命館大学アジア太平洋大学 （連携先機関）
拠点リーダー： 余田 成男
事業推進担当者： ２２名
現代地球科学
 現代地球科学は、46億年にわたる地球進化のプロセス、ミクロから
マクロまで時空の長大なダイナミックレンジにわたって進展する諸
現象の理解とその結果に基づく将来予測を課題としている。
現象の
21世紀COEプログラムでは、地球上で最大の変動
域であるアジアオセアニアに着目し研究教育を
展開した。
水熱フローに着目した分野融合研究（21世紀COEプログラム)
水・熱を介した大気－海洋－陸域の結合した変動
多重の時間空間スケールでの複合的変動
本拠点形成の目的
21世紀COEプログラムの成果と反省を踏まえ
専攻の組織改変による地球科学輻合センターの設置と、
立命館アジア太平洋大学との連携を行い、
◎ 世界トップレベルの地球科学次世代リーダーの育成
１） 地球科学全体を見通せる基盤的能力
２） 卓越した専門力と
他分野の成果を融合しうる研究の構想・企画・解決力
３） 学際新領域への挑戦力
４） 世界との競争に耐えうる国際力
を合わせ持つ卓抜した人材
◎ 現代地球科学にブレークスルーをもたらす
固体・流体地球科学統合型の先端研究を推進
 気候変遷科学
本拠点のこれまでの教育活動 
２１世紀COE国際サマースクール
参加者数
◎ 人材育成の現状と実績

５０
第１回
２００４年
博士課程学生に関する過去１０年間（1997-2006）の統計数
入学者
２４３
学位取得者（課程博士）
２１６
大学・公的機関等の研究職
１１３
PD リサーチ フェロー
６０
第２回
（定員３０５）
４２＊
２００５年
第３回
２００６年
４３＊
第４回
２００７年
４５＊
 博士課程学生の学会発表・論文数（過去３年）
区
分
平成１７年
平成１８年
平成１９年
2.75（0.69）
3.37（1.10）
2.12（0.71）
1.37（0.78）
1.89（1.21）
0.79(0.48)
学会発表数（国外）
博士課程在籍者一人あたり[回]
論文発表数（査読つき）
博士課程在籍者一人あたり[件]
21世紀COEプログラムの成果
現象の多様性と研究の専門化による相反する要請
水熱フローに着目した分野融合研究（21世紀COEプログラム)
時代を越えた気候変遷研究の重要性
・アジア熱帯気候を支配する
水温・塩分濃度
・アジア熱帯域での古気候変
遷の解読＊
1200
1000
800
600
400
200
0
口頭発表国内
口頭発表外国
論文数
深部流体循環研究の重要性
・水の影響に着目した地震の発生
機構解明
・沈込み帯における深部脱水流体
の発見
◎ 本拠点のユニークさと位置づけ （国内外との比較）
 世界で有数、国内で最も広い地球科学のスペクトルをもつ 学
際領域推進拠点
 対象領域のスペクトル：
固体圏・生物圏・水圏・大気圏・惑星宙空圏
 研究手法のスペクトル：
フィールド観測・試料分析・データ解析・数値実験・理論
 ２１世紀COEプログラムでは、「研究者のるつぼ」を形成した
 アジア・オセアニアでの
フィールド研究活動実績は群を抜く
 ２１世紀COEプログラムでは、
アジア・オセアニアから
世界への発信
京都大学赤道大気レーダーサイトでの
国際サマースクール野外フィールド実習
（2004, インドネシア西スマトラ州）
統合地球科学次世代リーダー育成国際拠点
地球科学輻合センターの設置
・従来の講座・施設・センター制の枠を超えた専攻内組織再編
・教育研究の特区として分野融合型の地球科学教育研究推進
・事業推進担当者がGCOE教育研究活動に最重点をおくための方策
地球科学
クラスター群
生物圏史
酒井
水圏・大気圏
里村
地球科学輻合センター
気候変遷/統合沈込み帯
固体圏物質
田上
国内の
協力教員・院生
惑星宙空圏
津田
固体圏表層
福田
固体圏内部
平原
全学からの協力教員・院生
国外の
協力教員・院生
地球科学輻合センター
センター長
アドバイザー
教育プログラム
余田
北村・淡路
研究プログラム
統括 塩谷
萌芽的
研究
支援
塩谷
国際性 国際短期 キャリア 教育シス
パス支援 テム刷新
スキル
スクー
アップ
リング
田上・特 福田・
大野
酒井・
任准教授 サンガ
平原
(外国人）
統括 久家
統合的地球観
養成
鍵山・久家
先端研究
立案・解決
大志万
試料分析
大沢
専任教員：
竹村・余田
データ解析
岩田
統合沈込帯
専任教員：
平島・久家
兼任教員： 兼任教員：
酒井・田上・ 平原・岩田・
大沢
塩谷・
サンガ
地球情報
発信
家森
（特任准教授２）
特任助教 ４
地球科学教育研究基盤ユニット
フィールド観測
飯尾
気候変遷
岩田・特任准教授
数値実験
町田
海外サテライト
オフィス
津田・里村
人材育成の計画
目的
国際力
挑戦力
専門力
構想・企画・解決力
基盤的能力
◎ 博士課程 教育プログラム
（１） 国際性スキルアップ
海外先端研究者の招聘と院生の海外派遣
（２） 国際短期スクーリング
ハイレベル若手国際ネットワークを構築する
院生全員参加の期間集中合宿形式
国際教育プログラム
（３） 萌芽的研究支援
院生の独創的研究計画・研究集会への支援
（４） 教育システム刷新
地球科学輻合セミナーと複数指導制度を
核としたカリキュラムの実施
（５） キャリアパス支援
多様な社会ニーズを学ぶための講師陣の
招聘とインターンシップ
気候変遷科学
年縞の利用に
よる年々変動
の解明：
鍾乳石・湖沼
堆積物
水と熱を介したモンスーン‐
エルニーニョ変動系
モンスーン
エルニーニョ
インド洋
・過去100年の気象データによる地質データのキャリブレーション
↓
・マルチタイムスケールで描く気候変遷記録の高解像度化
↓
大気海洋相互作用の気候変遷史構築と気候モデルによる復元
太平洋
統合沈込み帯科学
地震・火山活動と深部流体循環の関連
内陸地震
プレート間巨大地震
深部脱水流体
10μm
・深部脱水流体の定量化・存在形態と移動経路の解明
↓
・時間空間スケールの異なる3つの階層の沈込み帯モデリング
↓
地震・火山活動の予測
立命館アジア太平洋大学（APU)との連携
◎ 連携教育プログラム
（２） 国際性スキルアップ
（３） 国際短期スクーリング
（６） 統合的地球観養成
学生数（２００７年５月１日現在）
大学院生： 留学生 ２０２、
学部生：
留学生 ２０８５、
留学生の出身国・地域（2000年～2
◎ 人材育成における連携の有効性
サンガAPU国際協力・研究部長
（左から２人目；右はカセム学長）
 国際的視野の獲得、英語コミュニケーション能力の鍛錬（京大）
 幅広いスペクトルの地球科学のアクティブ・ラーニング（APU）
◎ 研究における連携の有効性
 輻合センター「気候変遷科学」併任教員としての取組み（京大）
 アジア・太平洋域における気候学・環境科学の展開研究（APU）
本拠点の予算計画
◎ 平成２０年度
 申請金額
４億２５００万円
（うち、APU使用額
４０００万円）
その
他
４％
旅費
9%
事業費
（国際スクール・
若手研究費等）
◎ 合計
 申請金額
２１億円
（うち、APU使用額
２億円）
23%
人件費
設備・備品費
(教育研究基盤ユニット
設備等) 17%
(任期付准教授・助教
PDリサーチフェロー、
RA,TA,事務補佐員等)
47%
本拠点で5年後に期待される成果
１．教育の成果：
世界の地球科学を牽引する新しい学際的視点・能力を
もつ世界トップレベルの次世代リーダーの輩出
２．研究の成果：
「気候変遷科学」と「統合沈込み科学」に関する
先端研究を展開し、固体・流体地球科学統合型の
新地球科学像を提案
３．社会的な意義・波及効果：
気候変動や地震・火山活動を含む広い地球科学の
専門知をもつ卓抜した人材を、アジア・オセアニア域を
中心に世界へ供給
気候変遷科学
 マルチタイムスケールで描く気候変遷記録の高解像度化（観測時間，歴
史記録時間，地質学的時間：数秒～数万年）
 海洋・大陸相互作用の気候現象（アジアモンスーン，インドモンスーン等）
の変遷史と物理的解明
 急激な気候変動の記録の抽出とその原因の解読
 火山活動史と気候変動史の結合によるグローバル気候影響と人間活動
 対象：日本列島湖沼堆積物高分解能解読（年縞からの年単位の解析），
ヒマラヤの湖沼堆積物からの解読，インドネシア熱帯域記録（鍾乳洞，年
輪，湖沼堆積物）からの解読および気候・海洋データとの関連と解釈
水と熱を介したモンスーン‐
エルニーニョ変動系
モンスーン
年縞の利用に
よる年々変動
の解明：
鍾乳石・湖沼
堆積物
エルニーニョ
インド洋
太平洋
分野横断型地球科学
水圏・大気圏
地球科学
クラスター群生物圏史
惑星宙空圏
固体圏表層
固体圏物質
固体圏内部
統合地球科学
気候変遷科学
プレート沈込み帯科学
アジアにおける地球科学の教育の課題
 余田文章化
 応用に偏り基礎がない
 文系指導者への理学教育

 立命アジア太平洋大学間連携の必要性
①-3 他の大学等と連携した取組については、その必要性について記入してください。（この部
地球科学が地球規模の課題を扱い、それゆえ国際的社会基盤に密接に関係していることか
この国際的コミュニケーション能力を高めるため、立命館アジア太平洋大学と連携して本事
連携のもとで構築予定の国際プログラム・英語による現地実習プログラムなどのプログラム
21世紀COEプログラムの教育の成果（１）
BからA+へ
 ２１世紀COE国際サマースクール
参加者数
国数
第１回
２００４年
第２回
２００５年
第３回
２００６年
５０
１３
４２＊
１４
４３＊
１４
第４回
２００７年
４５＊
（２００４～０７、バンドン工大）
１４
＊中間ヒヤリングを受けて参加者を厳選するシステムを構築
平成
論文数
口頭発表外国
口頭発表国内
15
262
87
213
16
311
257
373
17
350
221
382
18
343
325
359
1200
1000
800
口頭発表国内
口頭発表外国
論文数
600
400
Ishikawa & Satomura (2007, GRL)
200
0
Cloud
Precipitation
H15
H16
H17
H18
Wibberley & Shimamoto (2007, Nature)
Ocean mixed layer
立命館アジア太平洋大学（APU）
◎ 沿革・概要
 1995年、大分県別府市に設立
 学生数（２００７年５月１日現在）



大学院生： 留学生 ２０２、 国内学生 １８、 合計
２２０
学部生：
留学生 ２０８５、 国内 ３０４３、 合計 ５１２８
留学生の出身国・地域（2000年～2007年）： ９８ヶ国
◎ 連携学部・大学院（分野）
 アジア太平洋学部・大学院（環境科学・情報科学グループ）

アジア太平洋学部および大学院（環境科学・情報科学グループ）
立命館アジア太平洋大学（APU）の本部棟
（キャンパスは１万人の学生収容可能、http://www.apu.ac.jp/home/）
現代地球科学の位置づけ
 現代地球科学は、46億年にわたる地球進化のプロセス、ミクロから
マクロまで時空の長大なダイナミックレンジにわたって進展する諸
現象の理解とその結果に基づく将来予測を課題としている。
 地球温暖化と環境変動、地球変動と災害科学、






地球の進化
地球内部構造
惑星としての地球
変動帯
地球環境
地球流体運動
・巨大複雑系システム科学としての地球科学
地震発振機構、気象数値予報、…
・高度情報計算科学としての地球科学
大気海洋大循環モデル、分子動計算、…
・高精度計測科学としての地球科学
衛星観測、リモートセンシング、質量分析、年代
・環境・災害・実用科学の基礎としての地球科学
環境予測シミュレーション、地震火山噴火予知
 「気候変遷に関する基盤科学」（気候変遷
科学），「地震・火山活動に関する基盤科
学」（統合沈込み帯科学）の展開が地球
現代史的課題
アジアは地球最大の変動域1
水・熱を介した大気－海洋－陸域の結合した変動
多重の時間空間スケールでの複合的変動
1990年1月1日 全球海面水温
アジアは地球最大の変動域2
インド・ユーラシア大陸間の大規模衝突
海洋プレートの沈み込み
巨大地震・巨大火山噴火
2004年スマトラ沖地震（M9.2)
1944年東南海・
1946年南海地震（M8)
1991年ピナツボ火山噴火
21世紀COEプログラムの研究成果（１）
BからA+へ
◎ 研究水準の現状と実績
 独創性溢れる世界トップレベルの成果
・アジア熱帯気候を支配する水温・塩分濃度
大気海洋間熱・水交換量の水温・塩分依存性の解明
・アジア熱帯域での古気候変遷の解読＊
鍾乳石、年輪
・水の影響に着目した地震の発生機構解明
断層運動の摩擦構成則の定式化の成功
・沈込み帯における初生変成流体の発見
前弧域温泉水との組成類似性
＊中間ヒヤリングの結果を受けて研究組織の再編によって開始した研究