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気象庁では、気象研究所を中心に、台風・集中豪雨、地震・津波、火山噴火、気候変動及び地球環境等の観測・監視・予測技術等の高度化に向けた研究開発を実施している。また、洪水や土砂災害等をもたらし社会に大きな影響を与える集中豪雨の予報の高度化をめざして、局地現象の予報モデルの開発を気象庁本庁と一体となって進めている。
さらに気象研究所では、社会的な需要が大きい地震活動の予測等について、南関東地域における応力場と地震活動予測に関する研究を実施している。また、他の地域に比べて地震発生の可能性が高いと指摘される内陸部地震空白域における地震・地殻活動とその周辺における地震活動との関連性について研究を実施している。
気候変動に関しては、科学的知見の蓄積及び信頼性の高い気候変動予測をめざすとともに、気候変動の実態把握、変動機構の解明、気候モデルの開発・改良の研究等を行うことにより、気候変動に関する政府間パネル(IPCC)等の活動に貢献していくこととしている。また、季節予報の高度化を目指した気候モデルの開発を進めている。
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