環境予測科学について
気候変動が世界的な課題となる中、地球の大気・海洋・陸水循環システムを理解し、その振る舞いを予測することは、現代科学に課された重要な使命です。私たちの研究室では、地球観測データと情報科学を融合した環境予測技術の開拓を通じて、気象災害の軽減や気候変動への適応など、社会課題の解決に貢献することをミッションとしています。
予測には、スーパーコンピュータを用いた数値シミュレーションや機械学習を活用し、観測と予測を統合するためにデータ同化に代表される統計数学の手法を用います。人工衛星に代表されるビッグデータとデータサイエンス技術を組み合わせて地球環境の未来を予測し、かつ、その予測に基づいて未来を変える、新しい地球環境予測のパラダイム創成を目指しています。
非静力学正20面体格子大気モデルNICAMによる世界の降水予測
気象災害予測研究の推進
近年、気候変動の影響と考えられる激しい気象変化が地球規模で問題となっており、安全な人類生存環境を維持するためには、天気予報精度の向上が不可欠となっています。私たちは、近年急速に発展しているAIとデータ同化を組み合わせ、地球環境ビッグデータを活用した全球天気予報システムの開発を進めています。AIを利用することで、未来の気象状態を高速に計算することが可能になります。さらに、生成AIを活用した気象予測の質的変革にも取り組んでいます。例えば、風景予測システムBAECASTでは、晴れや雨といった天気のカテゴリーだけではなく、実際の風景そのものを予測することで、未来の天気をより直感的に想像できるようにします。生成AI技術を用いることで、従来の気象予測の枠組みを大きく発展させ、社会と共創する次世代の気象予測技術の確立を目指しています。
研究室で開発している全球天気予報AI-データ同化結合システム
生成AIによる風景予測システムBAECAST
我々のミッション: A World Beyond Predictions
私たち研究室の掲げる理念は、「科学」「社会」「教育」という三つの柱から成り立っています。独自のデータサイエンスを活かした地球環境予測技術を創造し、産官学との連携を通じて防災に関わる具体的な社会実装に取り組んでいます。その過程において、研究に携わる個々人が成長し、日本・世界で活躍する能動的な人材が生まれる研究室を目指しています。内閣府の目指すムーンショット目標における気象制御研究では、海上豪雨生成による集中豪雨被害低減という、超挑戦的な気象制御研究にも取り組んでいます。気象改変・シーディング実験も開始しており、各種リモセンデータを統合するデジタルツインを開発し、気象制御の実現に向けて活動を続けます。
ムーンショット目標８・気象制御プログラムで開発中の気象制御・デジタルツイン
研究室のメンバー（2025年 春撮影）
研究ビジョン
研究室では大きく、(1) 気象予測、(2) 全球降水マップ・水循環、(3) 災害緩和 に向けた研究に取り組んでいます。それらを支えているのは、データ同化・AI・データサイエンスであり、これらの基盤技術に対する基礎研究も重視しています。
気象予測研究については、2025年9月に研究のまとめ・今後の方針をまとめる機会がありましたので、こちらをご覧ください。
発表資料: データ同化とAIで変革する気象予測の未来 (2025年9月26日 日本気象協会・岡田賞受賞講演より) [Youtube動画はこちら]
発表資料: リモセンとデータ駆動科学で変革する気象予測の未来 (2025年11月29日 CEReS30周年記念式典・記念講演より)
# 内容は結構重複しているが、より広範な聴衆やセンターのVisionを踏まえた修正
工事中 (2025/09後半にupload予定です)