松山 洋、増田 耕一 編 (2021) 大気と水の循環

  • 松山 洋、増田 耕一 編, 2021: 大気と水の循環 — 水文気象を学ぶための14講。朝倉書店, 136 pp. ISBN 978-4-254-16076-5.

2021年4月の新刊。B5判横書きのペーパーバック。

わたしは、学者のしごととして教科書的な本を書くことがだいじだと言いつづけているにもかかわらず、これまでそういう本を出していなかった。ようやく、東京都立大学でわたしの転出後ずっと教員をつとめている松山さんが企画・編集の労をとってくださったおかげで、1冊の本の約半分を書くことができた。

わたしは、[別ブログ 2019-02-25の記事]でも紹介したように、古今書院から出ている月刊『地理』 2019年3月号に、「地理教育・地学教育の中で気候・気象のどのような内容を扱うか」という文章を書き、高校の地学または地理でぜひあつかってほしい項目をあげた。

松山さんとその話をしたとき、その項目をふくむ大学初級の教科書的な本を出したいという話になった。松山さんは朝倉書店から出ているいくつかの本の編集にかかわっていたので、朝倉書店とのつぎの企画としてとりあげられた。ただし、松山さんの、卒業生にそれぞれの専門の入門的紹介を書いてもらおうという、もうひとつの構想と合体したものになった。

朝倉書店ならば、わたしは、町田 洋、大場 忠道ほか (2003) 『第四紀学』と、小池 一之、山下 脩二 ほか編 (2017) 『自然地理学事典』の分担執筆で、気候システムと気候の変化の要因について自分なりに要点をおさえた記事を書いていたから、それを転用しやすいだろうという期待もあった。実際には、1冊の本として文体や用語をそろえたいこともあって、松山さんにだいぶ原稿の調整をしていただいた。気をつけたつもりだったが、校正の段階で重要なことがらの説明がぬけていたことがあり、幸か不幸か重複していたことがらもあったのでページ数は変えずにすんだが、出版社の編集者の苦労をふやしてしまった。

本書はB5判で、本文の幅はA5判の本のばあいとあまりちがわないのだが、横の欄外に、脚注にかわる注と、キーワードの英語訳を入れている。(日本語と英語との対応が1対1でない climate や typhoon などについては注との組み合わせで対応をつたえることにした。) 文体は講義で話すような「ですます体」にした。

章だてと執筆分担はつぎのようになっている。

1. 地球の大気と水圏を概観する /増田
2. 気候システムのエネルギー収支 /増田
3. グローバルな気候の変化 /増田
4. 大気と海洋の大循環 /増田
5. 地表面のエネルギー収支と海陸分布がもたらす気候の特徴 /増田
6. 日本の天気 /増田
7. 流域水収支の事例 /松山
8. 植生の分布を制約する気候条件 /増田
9. 大気や水の循環に果たす植生の役割 /長谷川 宏一
10. 人工衛星による地球環境と降水量の把握 /瓜田 真司
11. 気象の数値シミュレーション /渡邊 貴典
12. 気象のデータ同化と再解析 /宮岡 健吾
13. 豪雨に伴う土砂災害 /齋藤 仁
14. 洪水氾濫の解析とモデリング /根元 裕樹

わたしが書いた第6章までと松山さんによる第7章がいわば基礎項目で、大気・水圏を、とくに地球全体の水(の質量)とエネルギーの循環 (収支) に重点をおいて概観する。「大気と水の循環」ではあるが、大気の循環に重点があり、海洋のあつかいは簡単であり、水文も大気とのあいだのやりとり (降水・蒸発) のほかは簡単になっている。「日本の天気」の章はその主題の教材にしては短く書いてみた(そうするには対象地域を限定する必要があるが、あえてそうした)。地球温暖化については、講義ではくわしくふれることもあるのだが、この本では入口だけにした。

第8章の「植生の分布を制約する気候条件」は、「ケッペンの気候区分」にかわって基礎項目になるべきだと思う主題だが、残念ながら、わたし自身、1992-2000年の東京都立大学在職中に勉強したのだがその後は勉強がとまっており、教材を書けるほどわかっていない。しかし、これを見ればよいという文献に思いあたらないので、ひとまず頭の中にあったことを書きだしてしまった。これを踏み台にしてさきを考えてくださるかたがいるとありがたい。

第9章以降は、都立大(「首都大」の時期をふくむ)の大学院を出て専門的な仕事についている人たちに、それぞれの専門 (博士課程のときの専門のばあいと、就職してからのしごとのばあいがあるが) についての入門的解説を書いてもらったものだ。宮岡 健吾 さんはわたしが都立大助教授のときに修士をおえて気象庁に就職した人、そのほかはわたしが都立大を離れてから松山さんの指導をうけた人だ。この部分は、どちらかというと執筆者がさきに、それによって話題がきまってきた。宮岡さんには、わたしの章で「再解析」データをつかうので、それがどのようにしてつくられたかを説明してほしいとお願いした。

折りかえしのあとに くわしい目次をつける。

== 目次 ==
はじめに
目次
1. 地球の大気と水圏を概観する /増田
– 1.1 地球の大きさと形
– 1.2 物質の3相: 固体・液体・気体
– 1.3 地球のうちの大気・水圏
– 1.4 地球上の水はどこにどれだけあるのか
– 1.5 地球の大気はどこにどれだけあるか
– 1.6 大気中の運動の空間・時間規模
– 1.7 水の循環
– 1.8 気候
– 1.9 グローバルな気候とローカルな気候
– 1.10 気候システム
– [コラム] 気候、ところ変われば /松山
2. 気候システムのエネルギー収支 /増田
– 2.1 エネルギーの伝達
– 2.2 電磁波 (放射)
– 2.3 黒体放射のエネルギースペクトル (波長別エネルギー分布)
– 2.4 気候システムのエネルギー収支に関する最も単純なモデル
– 2.5 地球大気のもつ基本的な温室効果
– 2.6 温室効果気体
– 2.7 温室効果気体濃度の変化に伴う気候の変化
– 2.8 エーロゾルや雲とその放射に対する効果
3. グローバルな気候の変化 /増田
– 3.1 気候変化の要因
– 3.2 太陽活動が気候変化に及ぼす影響
– 3.3 気候システムの中のいろいろなフィードバック
– 3.4 気候システムの過渡応答、海洋による遅れ
– [コラム] 気候変動、気候変化、地球温暖化 /増田
4. 大気と海洋の大循環 /増田
– 4.1 放射収支の緯度・季節分布
– 4.2 大気の大循環と気候帯
– 4.3 水収支の南北分布と大気の大循環との関係
– 4.4 温帯低気圧と熱帯低気圧
– 4.5 海洋の大循環
– [コラム] 遠心力とコリオリの力 /増田
5. 地表面のエネルギー収支と海陸分布がもたらす気候の特徴 /増田
– 5.1 地表面のエネルギー収支の重要性
– 5.2 地表面のエネルギー収支の考え方
– 5.3 地表面エネルギー収支各項とそれに関連する気象変数
– 5.4 陸と海の地表面のエネルギー収支の季節変化
– 5.5 気候に及ぼす海陸分布と山岳の効果
– 5.6 モンスーン
– [コラム] 季節変化の振幅やタイミングと海陸分布 /増田
6. 日本の天気 /増田
– 6.1 対象地域についてのおことわり
– 6.2 春と秋の天気
– 6.3 冬の天気
– 6.4 夏の天気
– 6.5 梅雨 (および秋雨)
– 6.6 台風
7. 流域水収支の事例 /松山
– 7.1 流域水収支 と 大気-流域結合系の水収支式
– 7.2 流域貯留量の季節変化
– 7.3 アマゾン川の流域水収支
8. 植生の分布を制約する気候条件 /増田
– 8.1 植生型や純一次生産量を制約する気候要因を考える
– 8.2 蒸発量とそのエネルギー要因・水分要因
– 8.3 植物の生育可能な期間の温度
– 8.4 冬の寒さ
– 8.5 光や二酸化炭素の役割
– [コラム] 地球温暖化に伴って植生はどう変わるだろうか? /増田
9. 大気や水の循環に果たす植生の役割 /長谷川 宏一
– 9.1 植生が大気と交換している物質
– 9.2 植生-大気間における物質量の交換量を広域に推定するために
– 9.3 気候変動と植生
– [コラム] 野外観測における天候判断の難しさ /松山・長谷川
10. 人工衛星による地球環境と降水量の把握 /瓜田 真司
– 10.1 人工衛星による地球環境観測
– 10.2 人工衛星搭載センサによる降水量把握
– 10.3 人工衛星搭載降水観測レーダによる地球の降水分布の様子
11. 気象の数値シミュレーション /渡邊 貴典
– 11.1 気象シミュレーションとは?
– 11.2 気象モデルの仕組み
– 11.3 気象シミュレーションを用いた解析
– [コラム] 大気汚染のシミュレーション /渡邊
12. 気象のデータ同化と再解析 /宮岡 健吾
– 12.1 データ同化とは?
– 12.2 最小分散推定と最尤推定について
– 12.3 再解析データとは — JRA-55 について
13. 豪雨に伴う土砂災害 /齋藤 仁
– 13.1 斜面崩壊の発生と土砂災害
– 13.2 雨量指標を用いた斜面崩壊の発生予測
– 13.3 日本における斜面崩壊と平均雨量強度・降雨継続時間との関係
– 13.4 降雨と斜面崩壊の頻度と規模との関係
14. 洪水氾濫の解析とモデリング /根元 裕樹
– 14.1 洪水氾濫の解析とモデリングの方法
– 14.2 備中高松城水攻めを題材とした洪水氾濫の解析の事例
– 14.3 流出解析
– 14.4 氾濫解析
– [コラム] 洪水ハザードマップの探し方 /根元
文献案内
おわりに
索引

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