極域超高層大気(高度約80～500kmの大気領域)へのオーロラ現象に伴うエネルギー流入や下層大気に起源を持つ大気波動の伝搬・エネルギー輸送、そしてその結果として生じる大気変動について調べた。レーダー・ライダー観測により、太陽活動が極小から極大へと向かう期間の電離圏・熱圏変動に関する幾つかの特徴を明らかにした。また、数値シミュレーションから極冠域での熱圏変動、特に、オーロラ活動変化に伴う熱圏加熱、熱圏風加速がオーロラオーバルの拡大・収縮によって効率的に起きることがわかった。更に、数値シミュレーションにより、下層大気起源の幾つかの大気波動が熱圏・電離圏変動を引き起こすことが明らかとなった。