水文気象学特論

Advanced hydro-meteorology

997F505

76CEHYH501

仲吉　信人

Makoto NAKAYOSHI

2023年度後期

Second Semester

月曜3限

3rd period on Monday

創域理工学研究科　社会基盤工学専攻

Department of Civil Engineering, Graduate School of Science and Technology

2.0単位

講義

Lecture

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対面授業/On-site class

都市気象学の理論について学習し、1次元の熱流体現象の数値計算を受講生自らコーディングし実行する。本授業は数値解析特論の発展講義である。

This course covers urban meteorology and climatology, specifically focusing on surface energy balance of cities. Through this course, students will be able to develop one-dimensional flow simulation codes with surface energy balance.

大気の熱・水循環を理解する上で重要となる水文気象モデル、その内土木と関連の深い地表面熱収支モデルについて内容を理解し、コンピュータモデルを作成し、地表面改変がもたらす大気への影響を考察できるようになることを目的とする。

To understand and develop surface energy balance and analyze impacts of land surface alternation on the above atmosphere.

１.地表面熱収支を理解できる。
2.モニン・オブコフの相似則を理解できる。
３．　建物間の放射収支を理解できる。

1. To understand surface energy balance.
2. To understand Monin-Obkhov similarity theory
3. to understand radiation transfer between buildings.

本授業で入手した全ての資料・テキストを，教員の許可なくインターネットで公開する行為はいかなる理由があろうと禁止する。発覚した場合は、著作権侵害等の違法行為となり、厳格に処分されるので十分に留意すること。　

This lecture strictly prohibits student from uploading any of the lecture materials online for any reasons.

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特になし

Nothing Special

地表面熱収支・ラジオシティ法に関するレポート課題を課す（それぞれ50%配点）。

【フィードバックの方法】
レポート提出の翌週に模範解答を配布する。

Report on surface energy balance. Deadline is 1 week later of final class.

[How to feedback]
Example of an answer on the problem will be given to students in 1 week after report's deadline.

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

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教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
​https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

近藤純正：水循環の気象学，朝倉書店
Tim Oke et al.: Urban Climate

Junsei Kondo: Meteorology of Water Environment, Asakura (Japanese book)

1 　　授業ガイダンスと物体熱収支の復習
・講義の進め方、成績評価の方法について説明する。
・物体熱収支の基礎を説明できる。

2　地表面熱収支
　顕熱・潜熱交換のモデル化（バルク式）を説明できる。
　
3 地表面熱収支（２）
　中立状態でのバルク式におけるバルク係数と地表面粗度の関係について説明できる。

4 　　地表面熱収支(3)　　　　 　　
　モニン・オブコフの相似則を用いてバルク係数を求めることができる。

5　 都市建物配置と空気力学的粗度　　 　　
建物幾何と粗度のモデル化について説明できる。
　
6 モニン・おブコフの相似則の演習問題　 　　
モニン・オブコフの相似則に関する問題を解くことができる。

7〜10　　地表面熱収支に関する演習問題
　地表面熱収支に関する演習問題に取り組み、レポートを作成する。

11　　放射と形態係数
・物体間の放射伝達について説明できる。
・単層都市キャノピーモデルにおける放射収支を理解できる。

12　任意の物体間の放射収支
　ラジオ・シティ法を理解し、任意物体間の放射収支の解き方を説明できる。
　
13~15　ラジオ・シティ法による都市放射収支に関する演習問題
　放射計算に関する演習問題を解き、レポートを作成する。　
　
1 Class guidance
Students will be given how to conduct this course.

2. Surface Energy Balance (SEB) (1)
Students will be able to basic idea of SEB.
3. SEB(2)
Students will be able to model sensible and latent heat flux from the earth surface.
4. SEB(3)
Students will be able to explain the relation between surface roughness length and bulk transfer coefficient in neutral condition.
5. SEB(4)
Students will be able to apply Monin-Obkhov similarity theory (MO theory) to bulk equation.
6. SEB(5)
Students will be able to calculate roughness length from urban building morphology.
7 SEB(6)
Students will be able to solve problems related to MO theory.
8 SEB(7)
Students will be able to solve problems related to MO theory.
9 SEB(8)
Students will be able to understand radiation transfer theory between objects.
10 SEB(9)
Students will be able to radiation budget in single layer urban canopy model.
11 SEB(10)
Students will be able to understand RadioCity method in urban CFD modeling.
12 SEB(11)
Students will be able to solve problems on radiation transfer.
13 SEB(12)
Students will be able to solve problems on radiation transfer.
14 Report (1)
Students will address a report on SEB.
15. Report (2)
Students will address a report on SEB.

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特になし．

Nothing Special