水文気象学

Hydro-meteorology

9976513

76CEEEH307

仲吉　信人

Makoto Nakayoshi

2024年度前期

2024/first semester

水曜2限

10:30-12:00 in Wednesday

創域理工学部　社会基盤工学科

Department of Civil Engineering, Faculty of Science and Technology

2.0単位

講義

Lecture

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① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

[概要]
水文気象学は、地球上のさまざまなスケールの水や熱の循環と収支、それに伴う気象現象を扱う学問である。土木技術者は、この知見にもとづいて、治水・利水、水資源あるいは都市の大気環境の問題に取り組んでいる。本講義では、水循環や地表面熱収支、および降雨と流出に関連した内容について講義形式で授業を行う。2回の授業で到達目標達成度の確認を実施する。

水循環と熱収支、および降雨と流出に関連した基礎知識の習得、近年の地球環境問題、都市温暖化について正しい判断ができる能力の涵養を目的とする。

1. 水や熱の循環に関わる専門用語（短波・長波放射、顕熱・潜熱フラックス、ハイドロハイエトグラフ、収支則など）を説明できる。
2.流出モデルを説明できる。
3. 地上天気図から大気の流れを予測できる。
上記1〜3の内容に関する試験，及び演習課題について、教員が定める合格最低点以上の点を取得することをもって、到達目標の達成と判断する。

※社会基盤工学科が定める学習・教育目標との関連
上記 [到達目標] は、下記の主として関連する学習・教育目標に基づいている。
主として関連する学習・教育目標：
目標（C）：土木工学の実務的な課題を理解し、それを解決するのに必要な知識を獲得できるようになる。
目標（B）：土木工学のすべての主要専門分野（構造・材料、地盤、水理、環境・情報、計画）の基礎知識を習得するとともに，応用できるようになる。

リンク先の [評価項目と科目の対応一覧]から確認できます（学部対象）。
履修登録の際に参照ください。
​You can check this from “Correspondence table between grading items and subjects” by following the link(for departments).
https://www.tus.ac.jp/fd/ict_tusrubric/​​​

本講義は、物理学（熱力学）、水理学１と関連するものである。これらが履修済みであることが望ましい。

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。

グループワーク　Group work／プレゼンテーション　Presentation

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準備学習：LETUSにあげられている資料を視聴し事前学習しておく。
復習：講義内容に関し説明できない語句がないか確認する。また、演習問題を解き，関連する内容を調べる。

到達度確認テスト80点（中間40点、期末40点）、課題20点。
ただし、4回以上の欠席を行ったものは単位取得不可とする。欠席の要件は社会基盤工学科の欠席ルールに従う（５号館２階掲示板と就学ガイダンス参照）

【フィードバックの方法】
・到達度試験は翌週の講義において、採点基準、模範解答を示す。

・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

N

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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。
​https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
​​https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

・LETUSにアップロードされる講義資料

本授業のコンテンツの理解には下記の本が参考となる．

熱収支および水文統計量について
・椎葉充晴、立川康人、市川温：例題で学ぶ水文学

大気の力学および降雨のメカニズムについて
・小倉義光：一般気象学
・古川武彦、大木勇人：図解気象学入門

・に続く記述は各回の到達目標を記す。

1 　総論　　　　　 　　　 　　
・講義の全容・土木と水文気象学の関わりを理解できる。
・地球上の水の分布を説明できる。
・水文気象学的にみた水の性質について説明できる。

２ 水蒸気量と空気のエネルギーの表し方
・水蒸気量や空気のエネルギーの表し方について説明できる。
・乾燥断熱減率、湿潤断熱減率について説明できる。

３ 放射と大気循環（１）
・大気境界層、エクマン境界層、混合層について説明できる。
・気団と前線について説明できる。
・大気の大循環について説明できる。
・熱の輸送形態（移流、拡散、放射）を説明できる。
・放射収支の考え方を説明でき、放射収支の応用例として、地球温暖化における温室効果ガスの効果を計算できる。
・気圧勾配と風向の関係について説明できる。

４ 天気図解析（１）
・地上天気図、高層天気図から大気の流れ、天気の変化を説明できる。
・エマグラムを使い大気の安定度、持ち上げ凝結高度、自由対流高度を求めることができる。

５天気図解析（２）：前回に引き続き天気図解析の演習を行い理解を深める。

６地表面熱収支
・大気の加熱プロセスを説明できる。
・熱収支の概念について説明でき、立式できるようになる。
・地表面熱収支を説明できる。

７人体熱収支
・熱中症のメカニズムについて人体熱収支の観点から説明できる．
・人体の熱収支と地表面熱収支の違いを説明できる．

８ 理解度の確認，および解説
・これまでに学習した内容に関する問題を解くことができる．

９学習・教育到達目標の達成度の確認，および降雨のメカニズム
・到達目標の達成度を確認し，自身の現状を把握する。
・蒸発量の測定・推定方法を説明できる。
・降水の測定方法を説明できる。
・流量の推定・測定方法を説明できる。

１０　降水
・降水のメカニズムについて説明できる。
・大気安定度について説明できる（４の天気図解析とかぶる）
・エマグラムによる安定度計算ができるようになる。

１１　台風と集中豪雨
・台風のメカニズムを説明できる。
・いくつかの集中豪雨のメカニズムを説明できる。

１２   水文統計量の取り扱い　
・水文統計量の計算に必要な確率・統計を説明できる。
・超過・非超過確率、再現期間を計算できる。

 １３　気候変動と地球温暖化
・気候システムのモニタリング方法を説明できる。
・気候変動の実態について説明できる。

１４　理解度の確認（期末），および解説
・これまで学んだ内容に関する問題を解くことができる。

15. 学習・教育到達目標の達成度の確認
・到達目標の達成度を確認し，自身の現状を把握する。

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特になし．

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