2017年度 水・物質循環システム概論   Introduction to Water and Mass Transport in the Environment

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開講元
融合理工学系
担当教員名
木内 豪 
授業形態
講義
曜日・時限(講義室)
水1-2(S513)  金1-2(S513)  
クラス
-
科目コード
TSE.A314
単位数
2
開講年度
2017年度
開講クォーター
4Q
シラバス更新日
2017年10月11日
講義資料更新日
2017年2月6日
使用言語
日本語
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講義の概要とねらい

本科目では、地球上において水と物質がどのように時空間的に循環しているのか、それにはどのような要因や現象が関与しているのかについて理解する。また、水・物質循環に関わる様々な現象を支配する法則とそれを数学的に表現する方法を学ぶとともに、システムとして全体を捉える方法や解析手法について理解する。さらには、水・物質循環の適切な管理方法や人間活動や気候変動が及ぼす影響について学ぶ。

到達目標

本講義を履修することにより、以下の知識と能力を修得する。
1) 水と物質がどのように時空間的に循環しているのか、それにはどのような要因や現象が関与しているのかについて正しく理解する。
2) 水・物質循環に関わる様々な現象を支配する法則とそれを数学的に表現する方法を正しく理解する。
3) 水・物質循環システムの解析手法について理解し、実際の問題に応用できる。
4) 水・物質循環の適切な管理の方法や人間活動や気候変動が及ぼす影響について正しく理解する。

キーワード

水循環、物質循環、地球規模、地域規模、大気、海洋、陸域、人間活動

学生が身につける力

国際的教養力 コミュニケーション力 専門力 課題設定力 実践力または解決力
- - -

授業の進め方

本講義は3部構成からなる。まず最初に大気、海洋、陸域における水・物質循環の実態について理解をする(第1~5回)。次に、これらの実現象の背景にある法則とその数学的表現について学ぶ(第6~13回)。最後に、人間・社会の影響や相互的なつながりに着目して、水・物質循環に関わる諸課題を認識し、将来を展望する。理解度を確認するため、講義の最後に演習問題を与えるとともに期末試験を実施する。

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 イントロダクション-水・物質循環システムと環境・資源 水・物質循環に関わる環境・資源問題について概観する。
第2回 大気中の水循環現象の実態理解 大気中の水循環の実態とその要因を理解する。
第3回 陸域における水循環現象の実態理解 陸域における水循環の実態とその要因を理解する。
第4回 環境中の物質循環の実態理解 水循環に伴う物質の輸送・循環の実態・要因を理解する。
第5回 環境中の水・物質循環現象の原理 水・物質循環現象を支配する基本原理とシステムとして捉える方法について理解する。
第6回 環境中の水循環システムの表現(1) 環境中の水循環システムを構成する要素(蒸発散)の定式化と挙動理解を行う。
第7回 環境中の水循環システムの表現(2) 環境中の水循環システムを構成する要素(降水)の定式化と挙動理解を行う。
第8回 環境中の水循環システムの表現(3) 環境中の水循環システムを構成する要素(地下水流、浸透流)の定式化と挙動理解を行う。
第9回 環境中の水循環システムの表現(4) 環境中の水循環システムを構成する要素(表面流・河道流)の定式化と挙動理解を行う。
第10回 環境中の物質循環システムの表現(1) 環境中の物質循環システムとそれを構成する現象(生物反応、吸脱着)の定式化と挙動理解を行う。
第11回 環境中の物質循環システムの表現(2) 環境中の物質循環システムを構成する現象(拡散現象)の定式化と挙動理解を行う。
第12回 環境中の物質循環システムの表現(3) 環境中の物質循環システムを構成する現象(移流拡散、分散)の定式化と挙動理解を行う。
第13回 環境中の物質循環システムの表現(4) 環境中の物質循環システムを構成する現象(粒子輸送、ガス交換)の定式化と挙動理解を行う。
第14回 河川・湖沼・流域における水・物質管理と課題 河川、湖沼、流域における水・物質管理のあり方や課題について理解する。
第15回 まとめと補足・復習 本講義全体にわたって補足・復習を行い理解を深める。

教科書

別途、担当教員より指定する。

参考書、講義資料等

別途、担当教員より指定する。講義資料は必要に応じて配布する。

成績評価の基準及び方法

講義時に課す演習問題(30%)および期末試験(70%)により評価する。

関連する科目

  • なし

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

なし

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