水文気象学特論｜シラバス情報

科目授業名称（和文）　Name of the subject/class (in Japanese)

水文気象学特論

科目授業名称（英文）　Name of the subject/class (in English)

Advanced hydro-meteorology

授業コード　Class code

997F505

科目番号　Course number

76CEHYH501

教員名

真光　俊樹、仲吉　信人

Instructor

Makoto NAKAYOSHI, Toshiki Sanemitsu

開講年度学期

2025年度前期

Year

2025年度

Semester

①First semester

曜日時限

火曜5限、水曜5限

Class hours

5th period on Tuesday and Wednesday

開講学科・専攻　Department

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

単位数　Course credit

2.0単位

授業の方法　Teaching method

講義

Lecture

外国語のみの科目（使用言語）　Course in only foreign languages (languages)

-

授業の主な実施形態　Main class format

① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

概要　Description

気象シミュレーションの地面側境界条件となる地表面熱収支式の数値解法について学ぶ。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 surface energy balance simulation code.

目的　Objectives

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.

到達目標　Outcomes

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.

卒業認定・学位授与の方針との関係（学部科目のみ）

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/

履修上の注意　Course notes prerequisites

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.

アクティブ・ラーニング科目　Teaching type（Active Learning）

-

準備学習・復習　Preparation and review

特になし

Nothing Special

成績評価方法　Performance grading policy

地表面熱収支に関するレポート課題を課す。

【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.

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

学修成果の評価　Evaluation of academic achievement

・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

教科書　Textbooks/Readings

教科書の使用有無（有=Y , 無=N）　Textbook used(Y for yes, N for no)

N

書誌情報　Bibliographic information

-

MyKiTSのURL（教科書販売サイト）　URL for MyKiTS(textbook sales site)

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://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

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

参考書・その他資料　Reference and other materials

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)

授業計画　Class plan

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。
・ニュートンラプソン法による非線形方程式の数値解法を説明できる。

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。
・地面絶乾状態、バルク係数固定、地中温度固定、および定常状態の地表面熱収支シミュレーションコードを実装できる。
　
3　地表面熱収支（２）
・前週を発展させ、非定常状態の地表面熱収支シミュレーションコードを実装できる。

4、５　地表面熱収支（３）　　　　　　
・地中熱伝導方程式と地表面熱収支式のカップリング

６　湿度影響を考慮した地表面熱収支　　　　
・地面が絶乾状態でない場合の地表面熱収支シミュレーションコードを実装できる。
　
７　バルク係数と地表面粗度　　
・中立時のバルク係数の計算方法を理解する。

８、９　モニン・オブコフの相似則
・大気安定度を考慮したバルク係数の計算方法を理解する。　

10ー12　地表面熱収支（４）
・大気安定度、地表面粗度、湿度影響も考慮した地表面熱収支シミュレーションコードを実装できる。

13ー15　地表面熱収支と大気の運動方程式
　
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.

担当教員の実務経験とそれを活かした教育内容　Work experience of the instructor

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教育用ソフトウェア　Educational software

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備考　Remarks

特になし．

Nothing Special

授業でのBYOD PCの利用有無　Whether or not students may use BYOD PCs in class

Y

授業での仮想PCの利用有無　Whether or not students may use a virtual PC in class

N