研究の趣旨

本研究の目的は地球環境全体の変化、すなわち気候・大気・海洋の組成、陸・海の生態系が相互に影響を与えつつ一体となって変化して行くのをシミュレートできる地球環境（地球システム）の統合モデルを開発する事およびそれを用いて炭素循環のフィードバックを含んだ地球温暖化予測を行う事である。

これまでの地球温暖化予測では、温暖化の原因である大気中二酸化炭素(CO₂)濃度の将来について、人間活動によるCO₂放出シナリオをもとに簡略化したモデルを用いて、海洋と陸域生態系（植生・土壌）への吸収量を見積もって大気CO₂濃度の将来予測を先ず行い、その結果を気候モデルに導入して温暖化と気候変化のシミュレーションを行って来た。しかしこれでは十分とは言えない。CO₂増加は温暖化・気候変化を引き起こすが、逆に気候変化は大気中CO₂濃度に影響を与えるのにそのフィードバック効果が取り入れられていなかったからである。温暖化によって土壌有機物の分解が進んで大気中にCO₂やメタン(CH₄)の濃度が増加する、即ち正のフィードバックが作用する可能性があるので、これを無視するのは危険である。

気候モデルに炭素循環プロセスを組み込んでそのフィードバック効果を取り入れたモデルで予測を行わねばならない。また、温暖化・気候変化は生態系の変化を引き起こすと考えられているが、それもCO₂やCH₄の濃度に影響する。さらに、もう一つの温室効果ガスである対流圏オゾンも温暖化・気候変化の影響を受ける。そこで、大気・海洋・陸域生態系にまたがる炭素循環や大気組成変化のプロセスを気候モデルに取り入れ、（炭素循環・大気組成・気候統合モデルを作り）、それらのフィードバックを含めて温暖化予測実験を行う必要がある。