シラバス情報

授業情報
カリキュラム年度    2020 授業開講年度    2021年度
学科    環境学部 地球環境学科
授業科目分野    地球科学
開講年次    2
開講期    前期
GSA103S
科目コード    QBMGSA103S
履修区分    選択
単位数    2
授業科目名    地球環境物理学
担当者漢字名称    内藤 望
担当者カナ名称    ナイトウ ノゾム
研究室    21-410
メールアドレス    n.naitoh.r2@it-hiroshima.ac.jp
オフィスアワー    https://www.it-hiroshima.ac.jp/campuslife/support/officehour/
上記ＵＲＬもしくは本学HPの「在学生の方へ->オフィスアワー」から担当者のオフィスアワーを確認ください。
　
授業の目的    地球環境システムの構成要素のうち、特に大気水圏と地圏における自然災害を含む自然現象を正しく理解するためには、力学を核とする物理学の知識が欠かせない。すなわち大気・海洋の運動のための流体力学、気体の分子運動や熱エネルギーを扱う熱力学、地震のメカニズムのための振動論や波動論などが必要である。本科目では、これら地球環境における具体的な自然現象を対象とした物理学の基礎を修得することを目的とする。
ディプロマ・ポリシーと関連性
 DP1（知識・理解） D(2) 地球環境技術者として、地球科学分野、環境共生分野、環境情報分野に関わる幅広い基礎的知識を修得し、様々な地球環境問題を科学的に理解できる。
DP2（思考・判断） D(3) 技術系人材として、幅広い教養と知識や倫理観をもとに論理的かつ倫理的な思考や判断ができ、環境共生型・循環型社会の構築に貢献できる。
履修条件    「環境基礎物理学Ａ」「大気水圏の科学Ａ,Ｂ」の履修を前提とする。また、本科目以後に開設されている地球科学分野科目に対する基礎となる。
キーワード    連続体力学　流体力学　熱力学　地球自転　大気　海洋
　
履修上の留意事項    地球規模での自然現象を的確に理解するために必要な物理学的素養の修得を目標とする科目である。定性的な理解を超えて定量的な理解を目指すため、具体的に物理法則を自然現象に適用して自ら計算できるよう、毎回の授業の復習をしっかりしておくこと。

授業計画    内容    担当者    事前・事後学習   
第１回    ガイダンス、地球環境と物理学 内藤望 事前：60分 「環境基礎物理学A」の内容を復習し、ニュートン第2法則等の力学方程式が、大気水圏や地圏における諸現象を対象とする場合の問題点について考えておく
事後：140分 授業内容を振り返り、大気水圏や地圏における諸現象を定量的に理解するために必要な物理学的取扱い等について、ノートの完成度を高めるなどの復習を、できるだけその日のうちにしておく
第２回    質点力学と連続体力学 内藤望 事前：60分 参考書等で「質点力学」と「連続体力学」の違いについて予習し、疑問点を整理しておく
事後：140分 授業内容を振り返り、連続体の分類とそれぞれの取扱い方の違い等について、ノートの完成度を高めるなどの復習を、できるだけその日のうちにしておく
第３回    固体における応力と歪み 内藤望 事前：60分 参考書等で「応力」の概念について予習し、疑問点を整理しておく
事後：140分 授業内容を振り返り、応力や歪みのテンソル表記等について、ノートの完成度を高めるなどの復習を、できるだけその日のうちにしておく
第４回    ラグランジュ的視点とオイラー的視点 内藤望 事前：60分 参考書等で「オイラー微分」について予習し、その必要性について疑問点を整理しておく
事後：140分 授業内容を振り返り、ラグランジュ微分とオイラー微分、移流項との換算等について、ノートの完成度を高めるなどの復習を、できるだけその日のうちにしておく
第５回    理想気体の状態方程式 内藤望 事前：60分 教科書の該当部分（3.1節）を熟読し、「理想気体の状態方程式」の変形について予習し、疑問点を整理しておく
事後：140分 授業内容を振り返り、理想気体の状態方程式を大気に適用する考え方等について、ノートの完成度を高めるなどの復習を、できるだけその日のうちにしておく
第６回    静水圧平衡と気圧 内藤望 事前：60分 教科書の該当部分（3.2～3.3節）を熟読し、「静水圧平衡」について予習し、疑問点を整理しておく
事後：140分 授業内容を振り返り、海面気圧補正の計算等について、ノートの完成度を高めるなどの復習を、できるだけその日のうちにしておく
第７回    熱力学の第一法則と温位 内藤望 事前：60分 教科書の該当部分（3.4～3.5節）を熟読し、「熱力学の第一法則」について予習し、疑問点を整理しておく
事後：140分 授業内容を振り返り、乾燥断熱減率や温位の計算等について、ノートの完成度を高めるなどの復習を、できるだけその日のうちにしておく
第８回    中間まとめ 内藤望 事前：140分 教科書，ノート等を利用して授業前半の内容を振り返り、理解度を高めておく
事後：60分 授業前半の内容に対して、理解度が低い点があれば、確実に理解できるよう質問等を通じて克服しておく
第９回    等速回転運動の力学 内藤望 事前：60分 教科書の該当部分（6.1節）を熟読し、「等速円運動」について予習し、疑問点を整理しておく
事後：140分 授業内容を振り返り、自転する地球上の運動を円運動として取扱う考え方等について、ノートの完成度を高めるなどの復習を、できるだけその日のうちにしておく
第１０回    地球の自転とコリオリの力 内藤望 事前：60分 教科書の該当部分（6.2節）を熟読し、「コリオリの力」について予習し、疑問点を整理しておく
事後：140分 授業内容を振り返り、地球上の運動に対するコリオリの力と遠心力の取扱い方の違い等について、ノートの完成度を高めるなどの復習を、できるだけその日のうちにしておく
第１１回    地衡風・地衡流 内藤望 事前：60分 教科書の該当部分（6.3～6.4節）を熟読し、「気圧傾度力」について予習し、疑問点を整理しておく
事後：140分 授業内容を振り返り、地衡風・地衡流の計算法等について、ノートの完成度を高めるなどの復習を、できるだけその日のうちにしておく
第１２回    大気・海洋の境界層内に働く力と流れ、海洋におけるエクマン輸送と湧昇 内藤望 事前：60分 教科書の該当部分（6.5～6.6節）を熟読し、大気の「境界層」や海洋における「エクマン輸送」」の概念について予習し、疑問点を整理しておく
事後：140分 授業内容を振り返り、大気・海洋における境界層内の力のつり合いと風向・流向の関係等について、ノートの完成度を高めるなどの復習を、できるだけその日のうちにしておく
第１３回    発散・収束と渦度 内藤望 事前：60分 教科書の該当部分（6.9節）を熟読し、「発散・収束」の概念について予習し、疑問点を整理しておく
事後：140分 授業内容を振り返り、発散・収束および渦度の計算と大気・海洋に適用することの利便性等について、ノートの完成度を高めるなどの復習を、できるだけその日のうちにしておく
第１４回    ポテンシャル渦度の保存と西岸境界流 内藤望 事前：60分 「大気水圏の科学A」で学んだ「西岸境界流」について復習し、その発生原因について疑問点を整理しておく
事後：140分 授業内容を振り返り、地球の自転と緯度効果を考慮したポテンシャル渦度の保存等について、ノートの完成度を高めるなどの復習を、できるだけその日のうちにしておく

到達目標と評価種別、その割合
 DP    到達目標    比率   
DP(2) （４）大気・海洋における諸現象の力学的理解 25%
DP(3) （１）質点力学から連続体力学への導入 　（２）熱力学の基礎（静水圧平衡、理想気体の状態方程式、熱力学の第一法則）　（３）回転球面上での流体力学の基礎 75%
評価種別    比率   
定期試験 70%
レポート 30%

評価及び評価基準    ＠：到達目標（１）～（４）の全てが達成できている
Ａ：到達目標（１）～（４）の大部分が達成できている
Ｂ：到達目標（１）～（４）の半分程度が達成できている
Ｃ：到達目標（１）～（４）の一部が達成できている
Ｄ：未到達（不合格）
科目ＧＰＡ及び評価分布    前年度未開講のため、記載していません。
課題（試験、レポート等）の学生への
フィードバック方法   		 レポート課題に対しては、回収後に解説と講評を行う。回収した課題は、次年度以後の参考とするため、返却は行わない。
中間まとめの回は、中間試験を実施した後、その解説授業を行う。

教科書    タイトル 著者名 発行所 出版年 ISBN ボタン
一般気象学　第2版補訂版 小倉義光 東京大学出版会 2016年 978-4130627252
配付プリント 年
参考書    タイトル 著者名 発行所 出版年 ISBN ボタン
地球環境を学ぶための流体力学 九州大学大学院総合理工学府大気海洋環境システム学専攻編 成山堂書店 2006年 978-4425713028
謎解き・海洋と大気の物理 保坂直紀 講談社 2003年 978-4062574143


能動的学習の授業手法
 手法    授業実施回等   
ミニッツ・ペーパー 第4，8回ころに実施予定
グループワーク 第3,4,12回ころの授業中に実施する演習問題に際して、学生同士で意見交換し合う

授業改善点など    FPクラスとの連携を考慮して、演習問題の増加を検討する。
前年度授業アンケート結果    前年度は開講されていない授業科目のため、アンケート結果はありません。
関連する資格    中学校教諭一種免許状（理科），高等学校教諭一種免許状（理科）：教科に関する選択科目
測量士補
備考   
更新日時    2021年03月20日 11時24分22秒