講義　水文・気象学 of BONO's page

水文・気象学

2013年度　前期

講義概要

教育目的

　樹木や作物など植物の成長に、日射や気温などの気象現象は密接に関係しています。さらに、植物は根から水を吸収し、光合成のときにその水分を蒸発させることで、水を消費しながら生きています。森林や農地は、降った雨を土壌に蓄える場所でもあります。そんな気象現象や水の振る舞いの知識は、植物を扱う農学部の様々な学問分野と深く関わるため、これらを正しく理解することを第一の目的とします。

フィールドで様々な研究・調査を行う際には、気象・水文情報を取得し、正しく扱う必要があります。何より野外活動を行うには、天気に関する知識が欠かせません。
そこで、この講義では、気象情報の種類やあり方などを理解し、かつ自ら情報にアクセスし、正しく情報を読み解く能力を養うことを第二の目的とします。

到達目標

雨の降り方や天気のしくみなど気象に関する知識と、水の循環や流出過程などの水文に関する知識を身につけることができる。
天気図から天気や季節などの気象に関する情報を読み取れるようになる．
地球温暖化・ヒートアイランドなど気象に関わる最新の話題について正しい知識を身につけ、説明することができる。
森林や農地が、気象や水循環とどのように関わっているのかを正しく理解し、説明することができる。
目的に応じた気象情報の提供先を知って、それらを自ら入手し、正しく利用する事ができる。
この講義を通して、「人類の文化・社会と自然に関する知識の理解」「数量的スキル」「情報リテラシー」「倫理観」「生涯学習力」を養うことができる。
森林緑地環境科学の必修科目であることから、森林・緑地の機能に関する知識、自然環境や国土の保全に関する知識、水資源の安定的な利用に関する知識、多機能型森林緑地管理に関する知識、安全で快適な国土づくりに寄与する能力を身につけることができる。

講義内容・スケジュール

全体計画：
この講義は、教科書に掲載されているカラーの解説図とスライドを使い、重要な事項については板書しながら、気象・水文現象の説明、その発生の仕組みの解説を行う。
説明だけではわかりにくい事象については、教室での実験や、映像を観賞しながら、気象・水文現象の理解を深めていく。

講義の前半は主に、気象にまつわる事象について学習していく。その中で、地球温暖化やヒートアイランドなどの最近の気象問題についても扱い、課題の中で文献を調べるなどして、正しい知識を身につけていく。

後半の講義では主に、水文にまつわる事象について学習していく。水の流れなどに関する映像を見たり、計算演習などを通して理解を深めていく。

具体案：
前半の講義では、熱の伝わり方、雲や雨の発生の仕組み、雲の見分け方、天気図の読み取り方について学び、学んだことを活かしたレポート課題や、グループ課題などに取り組みながら理解を深めていく。
台風や豪雨の発生の仕組み、気象情報の利用の仕方などについても、講義で学んだあと、実際に気象情報にアクセスして、データを取得し、それを利用して必要とする情報を抽出するための演習を行う。
レポート課題の取り組み具合を主な指標として評価する。

後半の講義では、水の循環や植物の作用、流れの基本や、森林・農地を通した水の作用などについてまとめたテキストをあらかじめ配布し、それらの予習を前提とした小テストを毎回の講義の始めに行っていく。グループで議論しながら、正解を導き出す過程で現象を理解していく。
グループにおける議論で導き出された回答の正解率と、グループにおける貢献度を指標として成績を評価する。

最終的に、すべての講義の内容に関する多肢選択式の期末試験を行い、全体の理解度を評価する。

第1回：全体のガイダンス（受講者選抜）、グループ編成／熱の伝わり方・気温: ＊受講者数が多い場合、1回目の講義を欠席した者、科目登録を行っていない者は、受講を希望しない者として選抜名簿から削除します。
第２回：地球大気とエネルギー収支　（大気組成，放射，熱収支，地球温暖化）／◆課題：地球温暖化
第３回：雲・雨の発生のしくみ　（水蒸気の飽和，湿度，空気の断熱変化，上昇気流）
第４回：雲の見分け方，雨や雪の降り方　（雲の種類，霧，降雨観測、降水量）／◆課題：雲の写真と分類
第５回：気圧と風　（大気圧、大気の大循環）
第６回：気団，前線　（季節、温帯低気圧、梅雨前線）／◆課題：天気図の作成と判読
第７回：台風・豪雨　（予報、災害）
第８回：気象情報の利用の仕方　（アメダス、気象庁、再現期間）／◆課題：確率雨量の計算: ＊要・ノートパソコン
第９回：ピアレビュー・雨の物語　（大台ヶ原）／◆課題：水循環
第10回：植物の作用　（蒸発散，光合成、日射量、熱収支，ヒートアイランド、TBL）／◆課題：ヒートアイランド
第11回：流出の基礎　（流出成分，河川流量、ハイドログラフ、TBL）
第12回：土の中の水の振る舞い　（飽和・不飽和，浸透，地下水、TBL）
第13回：森林のおける微気象と水循環（微気象緩和機能、プロファイル、緑のダム）
第14回：農地における微気象と水循環（灌漑、多面的機能、TBL）
第15回：水資源と流域管理（需要、供給、利水安全度、TBL）
第16回：◆期末試験◆