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授業の目的
１．「グローバル」をキーワードに、地球環境のエネルギー源である太陽の活動とその変動の地球への影響、人間活動・陸上生態系・海洋の活動等が大気組成を変動させるメカニズムや大気組成の変化が気候に及ぼす影響を理解することを目的とする。
２．この授業では、主に以下のような能力を修得することを目標とする。
・グローバルな視点から環境問題を捉える。
・地球環境に対する太陽放射エネルギーの役割を理解する。
・地球規模の大気変動に対する人間活動や生態系の影響を理解する。
授業の概要
太陽・地球系の放射エネルギー交換に係る物理的機構とその変動、オゾン層の役割と人間活動に起因するオゾン層破壊、温室効果ガスの変動と地球温暖化等について、メカニズムだけではなく地球規模の環境問題に対する国際的な取り組みも含めて解説する。村田が太陽・地球系の放射エネルギー交換に係る物理的機構とその変動、オゾン層の役割と人間活動に起因するオゾン層破壊について講義し、中島が集中講義で、地球環境問題の概要、地球大気の形成と変遷、地球大気と生物との関わり、地球温暖化とパリ協定の意義などに関する最近の話題について解説する。
様々な時間スケールにおける地球環境変動を，地圏，水圏，気圏，生物圏と人間活動との相互作用を含む地球システムの変動としてとらえ，その基本的性質を理解する。また，太陽活動が地球大気環境に及ぼす影響に重点をおき，地球環境変動を引き起こすいくつかの要因について解説する.とくに，地球温暖化のメカニズムと，その理解に必要とされる地球大気の物理プロセスを理解する．さらに， 地球環境変動を理解するために 必要な大気組成観測技術や数値シミュレーション等の技術的内容も解説する.加えて，比較惑星大気学的アプローチにより地球大気をより理解するために，太陽系内惑星大気環境についても講義する．
講義の形態
本講義は3人講師により行われる．岡本教授は，地殻流体科学の基礎について解説する．飯塚教授は，各種金属や建築材料の生産とリサイクルについて，中島客員教授（国立環境研）は，大気圏システムと地球システムとの関連について講義する．
講義の概要・目的
地殻内部の流体が地球科学イベントと資源形成にたいした果たす役割を解説する．(岡本)。
資源の生産や利用、リサイクルと脱炭素化へ向けた動きなどについて総合的に学習する(飯塚)。
オゾン層や二酸化炭素を中心に、地球大気中に存在する微量気体成分の地球システムに対する役割と将来の気候変動への影響を学ぶ(中島)．
達成目標
地圏システムの様々な現象や資源形成における流体の役割を理解できるようになると共に，資源の生産と利用、リサイクルや脱炭素化に向けた近年の動向を理解する。また、地球大気中の微量気体成分の役割を理解し、それに対する人間活動が将来の地球システムへどのような影響を与えるかということを考察するための地球科学的素養を習得し，地球大気環境の成り立ちを理解する．
地球惑星物理学の全体像と重要課題を把握することを目的として、地球、惑星、太陽・惑星空間における諸現象とそれを支配する物理法則について基礎的な講義を行い、併せて最新の研究動向を紹介する。講義は下記の３分野で構成され、それぞれ専門の教員が担当する。
This lecture introduces basic physics and related recent topics in solid earth physics, atmospheric and oceanic sciences, and planetary and space physics to understand the background and perspective of geophysics. This lecture is organized by three research areas of geophysics given by faculty members of the Department of Geophysics.
惑星地球の環境の成り立ちを、固体地球・大気・海洋・人間とのかかわりとしてとらえるための基礎知識を身につけ、地球で起こる身近な自然現象を理解することを目的とする。
It aims to acquire basic knowledge to capture the formation of planet Earth's environment as solid earth, atmosphere, ocean, human beings, and to understand familiar natural phenomena occurring on Earth.
惑星地球の環境の成り立ちを、固体地球・大気・海洋・人間とのかかわりとしてとらえるための基礎知識を身につけ、地球で起こる身近な自然現象を理解することを目的とする。
It aims to acquire basic knowledge to capture the formation of planet Earth's environment as solid earth, atmosphere, ocean, human beings, and to understand familiar natural phenomena occurring on Earth.
ここでいう「惑星大気」とは、「惑星に帰属するとみなせる気体」全体を指す。
表層の上に薄く広がる地球型惑星の大気、
惑星内部に連続する巨大惑星の大気、
表層から揮発する原子からなる希薄大気。
これらの、太陽系の全惑星および複数の衛星に存在する「大気」を理解するに必要な物理・化学の基礎を習得する。
またこの基礎の上にたち、惑星大気の普遍的な基本概念を抽出するとともに、各惑星大気にみられる特異性とその要因を理解する。
これらの理解の上に立って初めて、我々が享受している地球環境の重さを理解でき，また宇宙に散在する形外惑星の姿を想像しうるであろう。
"Planetary atmosphere" mentioned here refers to the entire gas that can be belonging to a planet.
The atmosphere of the terrestrial planets is spreading thinly on the surface layer.
The atmosphere of the gigantic planets is continuing inside of the planet.
The dilute atmosphere composed of atomic volatiles is extended from the surface layer of small bodies.
This course treats the fundamentals of physics and chemistry for these atmospheres of all planets in the solar system.
We extract the universal basic concept of the planetary atmospheres and also understand the specific characteristics of each planetary atmosphere.
Based on these understandings, we can first understand the criticality of our Earth's environment which we are now enjoying, and also have images of exoplanets scattered in the universe.
Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。
学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
Google Classroomのクラスコード: ctdjy5t
地球の成り立ちとその構成要素、地下資源の形成と分布、元素の循環、大気・水環境の化学と主要な環境対策など、地球環境化学の主要トピックスを取り上げる。上記の内容を、化学結合論、分子構造論、熱力学、溶液内化学平衡論など必要不可欠な化学理論を概説し、各トピックスの解説に展開する。この講義を通じ、環境を科学的に捉え、理解する能力が習得できる。また環境問題を解決するための工学的素養が身につく。
The class code for Google Classroom can be found on the Web site of
the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)
Majority of environmental problems are caused by excessive consumption of fuels and transformation of natural resources accompanying emission of chemical substances to environment. To solve the problems, quantitative understanding of environment is essential. This lecture covers main topics of environmental science including structure and composition of the earth, formation and distribution of underground resources, natural cycles of elements, chemistry of atmosphere and aquatic environmental chemistry.
Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。
学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
環境、エネルギー、物質、食糧、医療などの分野における現代社会や産業技術の諸問題を認識し、それらに内在する化学について学ぶ。
概要：人類が直面している地球レベルの様々な問題（地球温暖化、酸性雨、オゾン層、空気・水、エネルギー、材料、食糧、医療など）を引き起こす原因となっている現象を化学の観点から解説し、問題解決に寄与するための方策を考える。
達成目標：環境問題などの背景にある化学的現象を理解し、原子・分子レベルで説明することができる。
The class code for Google Classroom can be found on the Web site of
the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)
Importance of chemistry hidden in the modern societies and the industrial technologies is understood on the basis of recognition of the social problems in the field of environment, energy, material, food, medical, and so on.
Summary: Major global problems that human beings are now faced are various such as global warming,acid rain, ozone layer, air pollution, water problem, energy, material, food, medical and so on. The objective of the class is to understand the causes of the global problems from chewmistry point of view and to consider how to give the solutions.
Achievment: To understand chemistry hidden behind the global problems and to explain the reason why the problem happens in view of atomic and molecular level.