環境気候学 (増田) シラバス

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科目名 / Course title

環境気候学 [Climate System as a Part of Environment]

時間割番号 / Course code

EN3123

担当教員名 / Instructor(s)

増田 耕一

概要 / Outline

大気・水圏からなる気候システムの科学を学ぶ。質量保存・エネルギー保存などの物理法則に基づいて、気候システムのエネルギーと水の循環を、大気に重点を置いて概観する。気候変動、とくに大気中の二酸化炭素の増加による地球温暖化について、エネルギーと水の循環の変化という観点から考える。

到達基準 / Pass Criterion

気候システムのエネルギーと水の溜まりと流れに関する主要な物理量とその相互関係を理解し、その数量を操作できるようになる。気候システムになんらかの強制作用が加わった場合のエネルギーと水の循環の変化について概略の数量を計算してみることができるようになる。

授業内容 / Course description

毎週1回、15回の授業をする。3回に1回程度、質量やエネルギーに関連する物理量の数量を計算してみる小課題を出す。講義では次の主題を扱う。各主題と講義日との対応は1対1ではなくあらかじめ固定することがむずかしいが、「参照ホームページ」からリンクされた教材ページに逐次改訂して示す。

  1. 地球のうちの「気候システム」の位置。エネルギー・物質循環系。フィードバックシステム。
  2. 気候システムを考えるうえで必要な物理法則: 質量保存、運動方程式、エネルギー保存。
  3. 地球の水と空気はどこにどれだけあるのか。静水圧のつりあいが近似的に成り立つこと。
  4. 気候システム全体としてのエネルギーの出入り: 電磁波、太陽放射と地球放射。
  5. 大気中の放射伝達と「温室効果」。
  6. 大気の熱力学。対流。雲と降水(概略)。
  7. 気候システムのエネルギー収支・水収支の概観。大気境界層(概略)。
  8. 自転する地球の上にある大気と海洋の運動の力学的特徴。
  9. 大気と海洋の「大循環」とそれによるエネルギー輸送・水輸送。
  10. エネルギー・水循環に関する海陸のコントラストがもたらす気候の特徴。気候と植生の関係(概略)。
  11. 全地球規模の気候を変化させる要因: 太陽の変動、温室効果、エーロゾルの効果(概略)。
  12. 地球温暖化のしくみといわゆる温暖化予測の考えかた。
  13. 地球温暖化の影響。世界の人間社会の課題としての地球温暖化問題。

履修条件・関連項目 / Prerequisites

他の科目の履修を条件とすることはないが、農学部1年次必修科目程度の物理・化学・数学を前提とすることがある。計算課題は、小レポートは手計算でも解答可能なものにする予定だが、期末レポートは「情報処理学」履修ずみ程度の計算機利用能力を前提とする可能性がある。計算手順は説明するが、計算機の使いかたに関して詳しい指導はしない。

テキスト・教科書 / Textbook(s)

教科書は指定しない。教材と参考書紹介を授業用ウェブページに置く。

参考書 / Reference publication(s)

講義中に紹介し、授業用ウェブページにも紹介文を置く。
この科目の範囲全体をほぼカバーする本は日本語では見あたらない。英語では次のものがある。

成績評価の方法 / Evaluation standard

4回の小課題のレポート各10点 (期限内に提出したことを重視)、期末レポート(論述問題と計算問題。内容の理解と数量操作能力を重視) 60点。

教員から一言 / Message from the instructor(s)

自然を多様な性質をもつものとして認識することと、物理法則に従う数量として認識することは、両方重要なので、どちらもできるように能力をのばしてほしい。

キーワード検索 / Course keyword(s)

気候システム、 水循環、 大気・水圏のエネルギー循環、気候変化、地球温暖化、気象学、気候学

オフィスアワー / Office hours

木曜、4限の時間帯。ただし所在は不確定。授業の際またはeメールで問い合わせてほしい。

参照ホームページ / Reference URL

http://macroscope.world.coocan.jp/ja/edu/clim_sys/2017/


2017-09-22
増田 耕一 (MASUDA Kooiti, 2007-2017年度 農学部 非常勤講師)
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