担当講義・演習 (2018年度) |
◆ Fundamental Lecture in Atmosphere-Ocean Physics 2 Credits
Instructors: Fumio Hasebe, Masakazu Yoshimori
Atmosphere Part (Monday; Hasebe) | Ocean Part (Wednesday; Yoshimori) |
1. Fundamentals of Atmospheric Physics | 1. The Physical Setting of the Ocean |
2. Atmospheric General Circulation | 2. Physical Properties of Seawater |
3. Synoptic Scale Disturbances | 3. Observed Mean State of the Ocean |
4. Mesoscale Meteorology | 4. Fundamentals of Ocean Dynamics |
5. Middle Atmosphere and the Ozone Layer | 5. Wind-driven Circulation |
6. Air Pollution | 6. Deep-ocean Circulation |
7. Climate Change | 7. Ocean's Role in Climate |
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◆ 大気環境科学特論 (Advanced Course in Atmospheric Environment) 2単位
担当教員: 長谷部 文雄・川島 正行・渡辺 力
キーワード: 空間スケール, グローバル, 総観規模, メソ, ローカル, 温室効果, 地球温暖化, オゾン層破壊, 大気汚染, 境界層, 乱流, 熱収支, 炭素収支, 雲物理, 雨, 雪, 降水過程, パラメタリゼーション, エアロゾル
授業の目標: 地球大気中に生起する様々な大気現象をその空間スケールにより分類し, それぞれの特徴と大気環境形成に 果たす役割を理解する。
到達目標: 地球大気中に生起する様々な大気現象の駆動過程を物理学・化学・数学を基礎に理解し, それらの大気環境 形成における役割を, 環境科学を専門としない人に説明できるようになる。
授業計画:
グローバルスケールの大気環境 (長谷部) | メソスケールの大気環境 (川島) | ローカルスケールの大気環境 (渡辺) |
1. 放射平衡と温室効果 (資料) | 1. 雲の力学 | 1. 大気境界層の概要 |
2. 大気大循環 (資料) | 2. 雲物理過程 | 2. 地表面熱収支 |
3. 地球温暖化 (資料) | 3. 総観規模大気現象 | 3. 陸面過程 |
4. 成層圏とオゾン層破壊 (資料) | 4. メソスケール大気現象 I | 4. 乱流と地表面フラックス |
5. 越境大気汚染 (資料) | 5. メソスケール大気現象 II | 5. 接地層の相似則 |
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◆ 遠隔情報学特論 (Advanced Course in Remotesensing Applications) 2単位
担当教員: 江淵 直人・長谷部 文雄・日置 幸介・古屋 正人
キーワード: リモートセンシング, 人工衛星, 遠隔探査
授業の目標: リモートセンシングの技術, ならびに, 地球科学への応用例について学ぶ。
到達目標: リモートセンシングの技術, ならびに, 地球科学への応用例についての知識を習得する。
授業計画:
衛星による海洋観測 (江淵) | 重力衛星と測位衛星の 環境科学への応用 (日置) | 衛星による大気観測 (長谷部) |
1. 可視・赤外放射計 | 1. 重力衛星でみる陸水と 雪氷の動態 | 1. 大気の放射特性と 衛星による大気観測 (資料) |
2. マイクロ波放射計 | 2. 測位衛星システムとその 大気科学への応用 | 2. 静止気象衛星と気象観測 (資料) |
3. マイクロ波散乱計 | 3. 降水過程と雲粒子の観測 (資料) | |
4.レーダ高度計 | 合成開口レーダーの 環境科学への応用 (古屋) | 4. 大気微量成分と成層圏観測 (資料) |
5. 各種レーダ | 1. 合成開口レーダー(SAR)画像 の取得原理と応用、SAR干渉法 とピクセルオフセット法の原理 | ホームへ移動 |
6. 衛星観測データを用いた 海面フラックス推定 | 2. SAR画像でみる氷河の動態、 大気科学への応用 |
◆ 大気観測法演習
内容: ラジオゾンデによる大気観測は全球大気循環の把握や予測にとって重要な役割をもつだけでなく、比較的手軽な高層気象観測手段として演習用教材としても価値が高い。この測定原理を学び、実際に観測機器を操作してラジオゾンデを飛揚し、地表面から成層圏までの高度域の気温、湿度、風向、風速データを収集する。札幌管区気象台の見学などを通して気象業務の現場に触れるとともに、自らの手で得た観測データとネットワーク上に公開されている多様なデータとを併用することにより、自由な発想で統合的な解析を行う。 資料 ホームへ移動
◆ 南極学特別講義 I (Special Lecture on Antarctic Science I) 2単位
担当教員: 青木 茂・杉山 慎・福井 学・長谷部 文雄・山本 正伸・柴田 明穂・高橋 晃周・飯塚 芳徳
キーワード: 極域, 南極, 北極, 海氷, 氷床, 大気, 海洋, 気候システム, 生態系, 南極観測, 南極条約
授業の目標: 氷床や凍土の融解、大陸氷河の後退や北極海の海氷面積の減少など、雪氷圏は気候変動の影響を強く受けると同時に、その変動が海洋循環や地球環境に大きな影響をもたらすという相互作用によって、地球システムの重要な要素と認識されている。 本講義では、極域観測の成果に基づいて、変動する南極や北極の実態を理解するとともに、極地から眺めた多元的な地球環境理解を目指す。
到達目標: 極域に固有の気候システム・生態系についての基礎的なメカニズムを理解し、その変化の現状を知る。 極地から地球環境の現状を考える。 南極観測等、フィールドの最前線で観測に携わってきたエキスパートの体験に触れ、そのフロンティア・スピリットに学ぶ。
授業計画:
◆ 気候変動を科学する 2単位
担当教員: 石渡 正樹・山中 康裕・江淵 直人・谷本 陽一・深町 康・藤原 正智・長谷部 文雄・堀之内 武・吉森 正和
キーワード: 地球環境変動, 地球温暖化, オゾンホール, 天気予報, 大気大循環, 海洋循環, エルニーニョ, 海氷, 古気候, 異常気象
授業の目標: 地球の気候はどのようにして定まっているのだろうか、また、それはどのように変動しているのだろうか。 地球温暖化・オゾン層破壊といった人間活動による環境破壊が進行しつつある今日、気候変動の科学は大学で学んでおくべき必須の事柄といってよい。 この講義では、大学院環境科学院を担当する気象学・海洋学の専門家が、それぞれの専門分野の最新の知見に基づき、気候を形成している大気・海洋の循環や天気予報・気候予測などについて、文科系の大学初年度生にも理解できるように解説する。
到達目標: 自然界は不思議な事柄にあふれている。 そうした現象の探索は、見知らぬ土地を旅する事に似ている。 大学で求められているのは、現象の記憶に力点が置かれていた高校までの勉強から脱却し、自らの問題意識で解明すべき課題を発見し追究すること。 そのためには、必要な事柄を学習し様々な知見を統合し推論を積み重ね、物事の一般化を図らねばならない。 こうした一連の作業による問題解決の経験は、人生を豊かにしてくれる。 到達目標は、気候変動を題材として日常生活の中にこうした「科学する」心を培うこと。
授業の内容・計画等:
1. 気候変動を科学する 総論 (谷本) | 9. 海氷と気候の変動 (深町) |
2. 地球の気候の概要 (藤原) | 10. 大気微量成分とその役割 (藤原) |
3. 太陽系惑星の構造と起源 (石渡) | 11. 成層圏の気候と大気循環 (長谷部) |
4. 過去の気候変動(古気候/古海洋) (山中) | 12. 温室効果 (堀之内) |
5. 対流圏の気候と天気予報 (長谷部) (資料) | 13. 地球温暖化 (吉森) |
6. 人工衛星で海を見る (江淵) | 14. 気候の将来予測 (吉森) |
7. 世界の海洋循環と気候 (谷本) | 15. 試験 |
8. エルニーニョと気候変動 (谷本) | ホームへ移動 |
◆ オゾン層破壊の気象学 2単位
担当教員: 長谷部 文雄
キーワード: 成層圏, オゾン層, 地球環境問題, 大気化学, 大気力学, 大気大循環, オゾンホール, 異相反応, 極渦, 極夜ジェット, 気候変動
授業の目標: 地球上の生命の存在に不可欠なオゾン層がどのようにして形成され、どのような人為的影響を受けているのか。大気化学・大気力学を統合した講義により、オゾン層破壊に関わる成層圏気象学のハイレベルな総合的理解を目指す。
到達目標: 1970年代に予測された人間活動によるオゾン層破壊は、人類が初めて直面した地球規模の環境破壊と言ってよい。1985年のオゾンホール発見は、オゾン層破壊物質の国際的規制を促進する一つの契機となった。1987年に採択されたモントリオール議定書は概ね有効に機能し、成層圏オゾン量は2000年頃を境に減少から回復へ転じたと評価されている。しかし、進行する地球温暖化の影響は成層圏にも及び、成層圏オゾン量が人為的影響の及ぶ以前の状態に回復するには、さらに約50年を要すると予測されている。この講義の到達目標は、1930年代から現代に至る成層圏オゾン科学の発展を辿りながら、「科学する心」を培うことである。
授業の内容・計画等:
1. オゾン層 (資料) | 9. オゾンホールの発見 (資料) |
2. オゾン層の観測 (資料) | 10. オゾンホールの力学過程 (資料) |
3. 成層圏の光化学 (資料) (Excel) | 11. オゾンホールの化学過程 (資料) |
4. 触媒的オゾン消失反応 (資料) | 12. オゾンホール予知の失敗から何を学ぶか (討論会) |
5. 大気の子午面構造 (資料) | 13. 成層圏の環境変動 (資料) |
6. 成層圏の周極構造 (資料) | 14. オゾン層の長期変動 (資料) |
7. 大気運動の支配法則 (資料) | 15. 試験 |
8. 成層圏の大循環 (資料) | ホームへ移動 |