近年、エネルギー消費の拡大に伴い大気汚染物質の放出量が増加しており、地球環境問題となっている。大気汚染物質の起源や輸送経路の推定するためには、大気中の３次元的な物質輸送をシミュレートする数値モデルが必要である。そこで流跡線解析ツールSPIRALの開発を行った。
　流跡線解析とは、任意の地点を任意の時刻に通過する空気塊が移動する経路を、風速や気温などの気象データをもとに時間軸にそって算出する手法のことである。空気塊がどこから来たのか時間を遡って計算することを後方流跡線解析、どこへ行くのか時間を進めて計算することを前方流跡線解析をいう。後方流跡線解析は大気汚染物質の由来や輸送経路の推定によく用いられる。
　SPIRALの開発は、大気研究において流跡線解析が必須になってきていること、既存の流跡線解析ツールをブラックボックスとして使用しているのでは対応が難しい詳細な解析を行えるようにし、大気環境研究へ応用していくことを目的としている。

　流跡線解析は、次の式に風速データを与え、時間積分を行うことにより空気塊の経路を求める。

　λ, φ は経度と緯度(rad)、p は気圧(hPa)、u, v は風速の東西成分と南北成分(m/s)、ω は風速の鉛直成分(Pa/s)、re は地球の半径(m)である。

SPIRALの主な仕様は次の通りである。

現在の使用可能な気象データは次の通りである。