<河谷研へ配属を検討されている皆さんへ>
河谷研究室では、大気現象を物理法則に基づいて理解することを重視しています。 研究テーマは学生の関心を出発点とします。文献を読み、自ら問いを立て、データやモデルを用いて検証していく過程を主体的に進めていきます。例えば、次のようなことに関心を持つ人を歓迎します。
大気循環や波動などを、力学の観点から理解したい人
身近な気象現象を理論的に解釈することに面白さを感じる人
気候変動にともなう現象変化を、物理的に理解することに魅かれる人
研究は決して楽な作業ではありません。試行錯誤や行き詰まりを含めて、自分の力で考え抜く時間が必要です。その過程を通じて、単なる作業ではなく、科学として形に残る成果を目指します。研究を一定の完成度まで高め、国内外の学会発表や論文化を視野に入れる姿勢を期待しています。実際に修士在学中に国際学会で発表し、国際学術誌へ論文発表をした学生もいます。
大気海洋物理学・気候力学コースでは、修士1年次に基礎を体系的に学ぶカリキュラムが整っています。本研究室でもゼミ等を通じて基礎の確認は行いますが、自ら考え、問いを立て、主体的に研究を進める研究者的姿勢を身につけることを目標とします。
研究に本気で取り組みたい学生を歓迎します。興味のある方は、対面またはオンラインでご連絡ください。詳細な研究内容については、研究対象のページをご覧ください。
＜研究内容＞
本研究室では、地表から高度80kmまでの広範な気象現象を力学的視点から研究しています。特に、対流圏とその上層に広がる成層圏・中間圏（あわせて中層大気と呼ぶ）に着目し、対流圏から中層大気全体を一つのシステムとして捉え、その構造と変動の理解を目指しています。①気候モデルを用いた数値実験・解析、②世界中の気候モデルシミュレーションのデータ解析、③各種観測データ・再解析データ解析を組み合わせて研究を進めています。
雲・降水活動がほとんどない中層大気では、純粋な地球流体力学が適用しやすく、物理的に面白い研究領域です。この10～15年の間に、中層大気を含む気候モデルの開発が世界的に進展し、高精度な観測データや再解析データも次々に登場しています。数値天気予報モデルの精度向上や、気候モデルによる正確な温暖化予測のために、中層大気が必要不可欠との認識が広がりつつあります。産業界でも注目が高まっており、地上基地局に代わる高度20kmの成層圏に設置する「空飛ぶ基地局」の実用化研究も展開されつつあります。
梅雨前線、太平洋高気圧、亜熱帯ジェット気流など、対流圏内の現象やその将来変化に関する研究も進めています。さらに、海洋前線（海面水温の水平勾配が大きな場所）が対流圏から中層大気に与える影響についても研究を進めています。加えて、中層大気が対流圏を通じて海洋に及ぼす影響についても関心を持っており、今後の研究テーマの一つとしています。本研究室では、海洋－対流圏－中層大気を一つの系として捉えた気象学・気候力学研究を発展させ、諸現象の物理的理解を深めることを目指しています。
＜教育方針・研究室での活動＞
国内外の研究プロジェクトを通じて、日英米独仏豪蘭丁西韓ほか多数の研究者と共同研究を進めています。海外研究者が北大を訪問する機会もあり、国際的な研究環境の中で研究を進めることができます。研究成果は国内外の学会で発表し、議論を通して内容を磨くことを基本としています。国際的な視野と研究ネットワークを若い段階から築くことは、研究活動を深めていくうえで重要だと考えています。
研究成果を公の場で発表することは、研究者として不可欠な訓練です。自らの研究を他者に説明し、フィードバックを受け、再構成する過程を重視します。学会・研究集会での発表を推奨します。また同世代の仲間を増やすことも大事と考え、気象学会夏の学校などへの参加も推奨しています。
研究室では週1回程度のゼミを行い、研究進捗報告や論文レビューを行っています。仮説の妥当性や解析手法について相互に検討し、切磋琢磨する場としています。
研究は学生の問題意識を出発点とし、文献調査、データ解析、仮説検証を通じて、既存研究を踏まえた上で独自の問いへ発展させることを目標とします。互いに議論しながら教員・学生が共に明るく楽しく真剣に研究できる環境を心がけています。
本研究室は2023年度に発足しました。これまでの学生の修士論文・卒業論文の研究テーマは以下の通りです。
＜修士論文＞
【2025年度】
・赤道準2年振動がアジア域の大気現象に及ぼす影響（相川智洋）
・極渦変動がもたらす環太平洋域の冬季気象への影響（後藤暢和）
・地球温暖化による夏季日本周辺気候の変化 ～観測・CMIPモデルを用いた再現性と将来予測の検討～（筒井美森）
・赤道準2年振動に内在する東西非一様性について（早川諒）
【2024年度】
・日本上空の下部成層圏循環の特徴と変動（清永敦志）
＜卒業論文＞
【2024年度】
・夏季太平洋高気圧の特徴とCMIPモデル群による再現性（森勇久）
【2023年度】
・赤道準2年振動に内在する東西非一様性について（早川諒）
＜講義・演習＞
【2025年度の講義・演習】
＜学部生向け＞
・全学教育（大学１年次向け）: 地球惑星科学 II （2学期）
・気候変動を科学する（オムニバス形式 6/24: 成層圏の気候と大気循環）（1学期）
・地球惑星科学セミナー（大学2年次向け），複数の教員で担当（1学期）
・現代地球惑星科学概論2（オムニバス形式，中層大気諸現象の力学、対流圏―中層大気結合が引き起こす気候変動）
＜大学院環境科学院向け＞
地球流体力学特論（1学期）
【2024年度の講義・演習】
＜学部生向け＞
・全学教育（大学１年次向け）: 地球惑星科学 II （2学期）
・気候変動を科学する（オムニバス形式 5/14: 成層圏の気候と大気循環）（1学期）
＜大学院環境科学院向け＞
地球流体力学特論（1学期）
【2023年度の講義・演習】
＜学部生向け＞
・気候変動を科学する（オムニバス形式 5/16: 成層圏の気候と大気循環）（1学期）
＜大学院環境科学院向け＞
計算機基礎演習・プログラミング言語演習（第1学期前半の8回。他教員と共同）（1学期）