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科目の基本情報
| 開講年度 | 2022 年度 | |
|---|---|---|
| 開講区分 | 生物資源学部 | |
| 受講対象学生 |
共生環境学科・地球環境システム学教育コース 学部(学士課程) : 4年次 |
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| 選択・必修 | 選択 選択推奨科目：地球環境学教育コース |
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| 授業科目名 | 大気海洋循環学 | |
| たいきかいようじゅんかんがく | ||
| Atmospheric and oceanic circulations | ||
| 単位数 | 2 単位 | |
| ナンバリングコード | BIOR-Envi-3141-009
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| 開放科目 | 非開放科目 | |
| 開講学期 |
前期集中 9月を予定 |
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| 開講時間 |
別途指示する． |
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| 授業形態 |
対面授業 * 状況により変更される可能性があるので定期的に確認して下さい
「オンライン授業」・・・オンライン会議ツール等を利用して実施する同時双方向型の授業 |
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| 開講場所 | 別途指示する． | |
| 担当教員 | ◯西井 和晃（共生環境学科）， 立花 義裕（共生環境学科）， 万田 敦昌（共生環境学科) | |
| ○NISHII, Kazuaki, TACHIBANA, Yoshihiro, MANDA, Atsuchi | ||
| SDGsの目標 |
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| 連絡事項 | * 状況により変更される可能性があるので定期的に確認して下さい |
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学修の目的と方法
| 授業の概要 | 地球規模の大気や海洋の流れ（循環）の実態を把握し，それらがなぜ存在しているのかについて数式に基づいて理解する．この循環は，大気の気温や風の分布や変動を決定づけるため，地球生態システムにとって極めて重要である．この講義を通じて，グローバルな地球環境の変化について理論的に思考し，対応できる能力を身につけることを目指す． 本講義は受講生が「ローカル気象学」、「グローバル気象学」、「大気海洋科学」」で学習した内容を理解していることを前提とする．また，三重大学の目標である4つの力の「考える力」と「生きる力」を身につけるため，生物資源学部のDPである（3）科学的で論理的な思考能力を習得を目指す． |
|---|---|
| 学修の目的 | 中高緯度の大気循環を支配する準地衡風方程式系，および，熱帯大気の支配するベータ平面近似方程式系を学び，観測される大気の流れの背後にある物理法則について理解することを目的とする．こうした理解は暖冬や寒冬といった気候変動を理解しこれらに適切に対応するための基礎となる． |
| 学修の到達目標 | （知識）大気と海洋の循環を方程式に基づき説明できる． （態度）講義中での議論に積極的に参加できる． （技能）天気図から詳細な気象場を推定するなど，講義で得た知識に基づき図の解釈ができる． |
| ディプロマ・ポリシー |
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| 成績評価方法と基準 | 小テスト50%,質疑応答20%， レポート30% 計100%． （合計が60％以上で合格） （知識）大気と海洋に関する基礎知識の習得について毎回行われる小テストを通じて評価します（50％）． （態度）講義中に行われる質疑応答への参加状況を評価します(20%)． （技能） 図から情報を引き出す能力についてレポートで評価します(20%)． |
| 授業の方法 | 講義 |
| 授業の特徴 | |
| 授業改善の工夫 | |
| 教科書 | 気象庁季節予報研修テキスト第２５巻（平成２４年度）第５章：「季節予報に関わる現象のメカニズムを理解するための力学的な基礎知識」 https://www.jma.go.jp/jma/kishou/books/kisetutext/kisetutext.html |
| 参考書 | An introduction to dynamic meteorology. 5th ed, James R. Holton, Gregory J. Hakim, Waltham, Mass. ; Oxford : Elsevier Academic Press, c2013, ISBN: 9780123848666 [0123848660] Atmospheric and oceanic fluid dynamics : fundamentals and large-scale circulation Geoffrey K. Vallis.Cambridge : Cambridge University Press, 2006, ISBN: 9780521849692 [0521849691] |
| オフィスアワー | 随時．ただし事前に予約すること． 場所 305B室，またはオンライン |
| 受講要件 | 「ローカル気象学」，「グローバル気象学」，「大気海洋科学」を履修済みであること． |
| 予め履修が望ましい科目 | 「ローカル気象学，」「グローバル気象学」，「大気海洋科学」 |
| 発展科目 | |
| その他 |
授業計画
| 各回 共通 |
MoodleのコースURL |
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| 第1回 | 概要 | ガイダンス，準地衡風近似による北半球中・高緯度大気の大規模な現象の理解 |
|---|---|---|
| 授業時間内の学修内容 | 講義全体に関するガイダンス，北半球中・高緯度大気に関する講義 大気と海洋に関するこれまでの講義内容に関する小テスト |
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| キーワード(Key Word(s)) | 季節予報 (seasonal prediction)，準地衡風近似(quasi-geostrophic approximation) | |
| 事前学修の内容 | テキスト5.1節を読むこと．気象庁の季節予報について確認すること | |
| 事前学修の時間 | 60分 | |
| 事後学修の内容 | 該当箇所の数式を導出すること，また図に解説を加えること． | |
| 事後学修の時間 | 180分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第2回 | 概要 | 準地衡風近似 |
| 授業時間内の学修内容 | 準地衡風近似に関する講義 事前学習の内容に関する小テスト |
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| キーワード(Key Word(s)) | スケールアナリス(scale analysis), 準地衡風近似(quasi-geostrophic approximation)，無次元化(non-dimensionalize) | |
| 事前学修の内容 | テキスト5.1.1節を読むこと． | |
| 事前学修の時間 | 60分 | |
| 事後学修の内容 | 該当箇所の数式を導出すること，また図に解説を加えること． | |
| 事後学修の時間 | 180分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第3回 | 概要 | 準地衡風渦位 |
| 授業時間内の学修内容 | 準地衡風渦位に関する講義 事前学習の内容に関する小テスト |
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| キーワード(Key Word(s)) | 準地衡風渦位(quasi geostrophic potential vorticity)，非地衡風(ageostrophic wind)，惑星渦度(planetary vorticity)，相対渦度(relative vorticity)，伸縮渦度(stretching vorticity) | |
| 事前学修の内容 | テキスト5.1.2節を読むこと． | |
| 事前学修の時間 | 60分 | |
| 事後学修の内容 | 該当箇所の数式を導出すること，また図に解説を加えること． | |
| 事後学修の時間 | 180分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第4回 | 概要 | 上昇・下降流による地衡風の変化 |
| 授業時間内の学修内容 | 上昇・下降流による地衡風の変化についての講義 事前学習の内容に関する小テスト |
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| キーワード(Key Word(s)) | オメガ方程式(omega equation) | |
| 事前学修の内容 | テキスト5.1.3節を読むこと． | |
| 事前学修の時間 | 60分 | |
| 事後学修の内容 | 該当箇所の数式を導出すること，また図に解説を加えること． | |
| 事後学修の時間 | 180分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第5回 | 概要 | 対数気圧(logP)座標での準地衡風渦位方程式 事前学習の内容に関する小テスト |
| 授業時間内の学修内容 | 対数気圧(logP)座標での準地衡風渦位方程式に関する講義 | |
| キーワード(Key Word(s)) | 対数気圧座標（log p coordinate），スケールハイト(scale height) | |
| 事前学修の内容 | テキスト5.1.4節を読むこと． | |
| 事前学修の時間 | 60分 | |
| 事後学修の内容 | 該当箇所の数式を導出すること，また図に解説を加えること． | |
| 事後学修の時間 | 180分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第6回 | 概要 | ロスビー波の分散関係 |
| 授業時間内の学修内容 | ロスビー波の分散関係に関する講義 事前学習の内容に関する小テスト |
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| キーワード(Key Word(s)) | ロスビー波(Rossby wave)，分散関係(dispersion relation)，線形化(linearization) | |
| 事前学修の内容 | テキスト5.1.5節を読むこと． | |
| 事前学修の時間 | 60分 | |
| 事後学修の内容 | 該当箇所の数式を導出すること，また図に解説を加えること． | |
| 事後学修の時間 | 180分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第7回 | 概要 | 定常ロスビー波の鉛直構造 |
| 授業時間内の学修内容 | 定常ロスビー波の鉛直構造に関する講義 事前学習の内容に関する小テスト |
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| キーワード(Key Word(s)) | 定常ロスビー波(stationary Rossby wave) | |
| 事前学修の内容 | テキスト5.1.6節を読むこと． | |
| 事前学修の時間 | 60分 | |
| 事後学修の内容 | 該当箇所の数式を導出すること，また図に解説を加えること． | |
| 事後学修の時間 | 180分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第8回 | 概要 | ロスビー波束の群速度 |
| 授業時間内の学修内容 | ロスビー波束の群速度に関する講義 事前学習の内容に関する小テスト |
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| キーワード(Key Word(s)) | 波束(wave packet)，群速度(group velocity) | |
| 事前学修の内容 | テキスト5.1.7節を読むこと． | |
| 事前学修の時間 | 60分 | |
| 事後学修の内容 | 該当箇所の数式を導出すること，また図に解説を加えること． | |
| 事後学修の時間 | 180分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第9回 | 概要 | 擾乱の基本場への影響と波の活動度フラックス |
| 授業時間内の学修内容 | 擾乱の基本場への影響と波の活動度フラックスに関する講義 事前学習の内容に関する小テスト |
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| キーワード(Key Word(s)) | 波平均流相互作用(wave-mean flow interaction), 波活動度フラックス(wave activity flux) | |
| 事前学修の内容 | テキスト5.1.8節を読むこと． | |
| 事前学修の時間 | 60分 | |
| 事後学修の内容 | 該当箇所の数式を導出すること，また図に解説を加えること． | |
| 事後学修の時間 | 180分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第10回 | 概要 | 順圧ロスビー波の伝播 |
| 授業時間内の学修内容 | 順圧ロスビー波の伝播に関する講義 事前学習の内容に関する小テスト |
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| キーワード(Key Word(s)) | 順圧(barotropic)，発散順圧渦度方程式（divergent barotropic vorticity equation），導波管(wave guide) | |
| 事前学修の内容 | テキスト5.1.9節を読むこと． | |
| 事前学修の時間 | 60分 | |
| 事後学修の内容 | 該当箇所の数式を導出すること，また図に解説を加えること． | |
| 事後学修の時間 | 180分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第11回 | 概要 | 赤道β平面近似と浅水方程式 |
| 授業時間内の学修内容 | 赤道β平面近似と浅水方程式に関する講義 事前学習の内容に関する小テスト |
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| キーワード(Key Word(s)) | 赤道β平面近似(equatorical beta plane approximation)，浅水方程式(shallow water equation) | |
| 事前学修の内容 | テキスト5.2.1節を読むこと | |
| 事前学修の時間 | 60分 | |
| 事後学修の内容 | 該当箇所の数式を導出すること，また図に解説を加えること． | |
| 事後学修の時間 | 180分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第12回 | 概要 | 赤道ロスビー波と赤道ケルビン波 |
| 授業時間内の学修内容 | 赤道ロスビー波と赤道ケルビン波に関する講義 事前学習の内容に関する小テスト |
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| キーワード(Key Word(s)) | 赤道ロスビー波(equatorial Rossby wave), 赤道ケルビン波(equatorial Kelvin wave)，等価深度 (equivalent depth) |
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| 事前学修の内容 | テキスト5.2.2節を読むこと | |
| 事前学修の時間 | 60分 | |
| 事後学修の内容 | 該当箇所の数式を導出すること，また図に解説を加えること． | |
| 事後学修の時間 | 180分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第13回 | 概要 | 定常加熱に対する松野-ギル応答 |
| 授業時間内の学修内容 | 定常加熱に対する松野-ギル応答に関する講義 事前学習の内容に関する小テスト |
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| キーワード(Key Word(s)) | 松野-ギル応答(Matsuno-Gill response) | |
| 事前学修の内容 | テキスト5.2.3節を読むこと | |
| 事前学修の時間 | 60分 | |
| 事後学修の内容 | 該当箇所の数式を導出すること，また図に解説を加えること． | |
| 事後学修の時間 | 180分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第14回 | 概要 | 現実大気の赤道波 |
| 授業時間内の学修内容 | 現実大気の赤道波に関する講義 事前学習の内容に関する小テスト |
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| キーワード(Key Word(s)) | 積雲対流活動(cumulous convective activity)，パワースペクトル(power spectrum) | |
| 事前学修の内容 | テキスト5.2.4節を読むこと | |
| 事前学修の時間 | 60分 | |
| 事後学修の内容 | 該当箇所の数式を導出すること，また図に解説を加えること． | |
| 事後学修の時間 | 180分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第15回 | 概要 | 熱帯大気と中・高緯度大気との関係 |
| 授業時間内の学修内容 | 熱帯大気と中・高緯度大気との関係に関する講義 事前学習の内容に関する小テスト |
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| キーワード(Key Word(s)) | ロスビー波ソース(Rossby wave source ) | |
| 事前学修の内容 | テキスト5.3節を読むこと | |
| 事前学修の時間 | 60分 | |
| 事後学修の内容 | 該当箇所の数式を導出すること，また図に解説を加えること． | |
| 事後学修の時間 | 180分 | |
| 自由記述欄 |