当専攻は、地球及びそれを取り巻く惑星・太陽系・宇宙について、できるだけ多様な手法・視点で教育・研究を行う。現在の地球は、いくつかのサブシステム(固体地球圏、大気圏、水圏、生物圏、人間圏)から構成されており、その外側を惑星・宇宙システムが取り囲んでいる。地球と惑星・宇宙に関わるシステムをミクロからマクロのさまざまな階層にわたる連関に着目して、また、サブシステム間の相互作用に注目して、観察、観測、理論、実験を通して解明する。特に、地球表層付近の変動機構及び惑星系の形成・進化について総合的に考察する。 当専攻は、21世紀COEプログラムの一つとして選定されている。
地球及び他の惑星の大気圏・水圏の構造と力学、気候・環境変動に関する観測・理論・数値実験的な教育研究を行う。
授業科目
火山噴出物の調査・分析・計算機実験を通じて、噴火機構、火砕流の発生・流動・堆積機構等の物理モデルの教育研究を行う。
野外観察と地中レーダ探査、モデル実験に基づいた地球表層部のダイナミックな動きや、地殻の変形、地殻の進化に関する教育研究を行う。
地球物理学等の手法による観測にもとづいた、海洋底の現在の構造と、地球の46億年間の進化・発展に関する教育研究を行う。
現海洋・古海洋の環境、固体地球の変遷と古気候、人類を含む生命の進化と環境に関する教育研究を行う。
造構論的地震発生論や地震発生過程、地震発生場の構造、地震ダイナミクスに関する教育研究を行う。
惑星間空間に存在する固体微粒子・小天体などの理論的、観測的考察に基づいた太陽系及び系外惑星系の起源、進化に関わる総合科学の教育研究を行う。
太陽系の誕生から惑星が形成されるまでの過程における物質進化と環境変化について、鉱物学、化学、同位体年代学の立場で教育研究を行う。
宇宙構造の形成と進化及び太陽系形成過程における惑星物質の物理的・化学的進化について物理過程に重点を置いた教育研究を行う。
自然と生命界での創発過程及び起源と進化について理論と計算機実験、動物実験をあわせた教育研究を行う。
各種の環境物質の脳等のもつ高次生命機能に与える影響とその過程に関する分子生物学的な実験および理論による教育研究を行う。
環境中に存在する生理活性物質に対する細胞、組織、個体各レベルでの生物応答に関する教育研究を行う。
酵素やDNA等の生体高分子の機能制御、及びそれらの知見に基づいた環境物質の分解や検出に関する教育研究を行う。
生体分子の紫外線・X線に対する物性や化学進化等を含む各種の生物現象について、化学物理学・物性物理学的な観点からの解明を目指す実験及び理論による教育研究を行う。
宇宙環境における高エネルギー粒子や光子の特性、発生機構、それらを媒介とした宇宙の諸物理現象の探査に関する教育研究を行う。
地球史における人類の発生から人類の環境は、自然と人為が複雑に絡み合って変遷してきた。その歴史を明らかにし未来のあり方を探る教育研究を行う。また、人類紀地圏環境を形成する基盤となった第四紀テクトニクスにたいして放射年代測定法を用いて時間軸決定を行い、人類紀のグローバルな環境の正確な時間的な変遷を解明する。
大気および海洋の何れとも密接に関連した重要課題である、「大気中の水蒸気輸送過程(モンスーンなど)を中心とした全地球的水循環」、「大気海洋相互作用(エルニーニョなど)を中心とした気候変動」などに関する教育研究を行う。特に、アジア・太平洋・インド洋地域での観測的研究や、数値モデルを応用した研究などを重点的に推進する。