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本科目では、気体分子、雲、エアロゾル等により構成される地球大気の物理的特性とそれらの気象・気候システムとの関係について、特に熱力学と大気放射の観点から理解することを目的とする。大気の組成、温度、大気地表面系のエネルギー収支、蒸発・雲形成・降水の過程、およびそれらの時空間変動の実態と要因について具体的な観測事例等を踏まえて理解する。
The purpose of this course is to understand the physical properties of the Earth's atmosphere composed of molecules, clouds, aerosols, etc., and their relation to weather and climate systems, especially from the viewpoint of thermodynamics and atmospheric radiation. It is required to understand the composition and temperature of the atmosphere, the energy balance of the air surface system, the processes of evaporation, cloud formation, and precipitation, and the actual conditions and factors of their spatiotemporal variations, based on specific observation examples.
太陽からの放射と地球から出る赤外放射は、地球におけるエネルギー伝播の主要部分を担っており、エネルギー収支を支配的に決めている。大気と地表面の変化は大気放射過程を通してエネルギー収支と気候を変化させる。この授業では、大気放射過程の本質である空気分子や雲粒，エアロゾル，物体表面と放射の相互作用について学び、気候の形成と気候系における雲やエアロゾルの役割を理解することを目的とする。また、大気放射伝達の理論を理解し、宇宙や地上からの大気リモートセンシングの手法を学ぶ。
Solar radiation and thermal infrared radiation are main players to transport energy in the atmosphere-ocean-land system on the earth. Changes in the atmosphere and surface cause changes in the energy budget and climate through the atmospheric radiation process. In this class, we learn the principles of atmospheric radiation, including the definitions of physics of gaseous absorption, scattering by air molecules and small particles, interaction between radiation and materials, and radiative transfer. A goal is to understand the roles of cloud and aerosol in the climate system, and another goal is to understand the theory of atmospheric radiative transfer and the principle and methods for remote sensing of the atmosphere from space or surface.
大気の運動、大気中で起こる様々な現象を理解するために、気象学の基礎をなす概念や過程について講義を行う。地表面と大気の関わり、水の果たす役割についてやや詳しく解説する。
In this course, the lecturer explains basic concepts and processes of meteorology to understand atmospheric motions and phenomena. In particular, interaction between land surfaces and the atmosphere, and role of water are explained in detail.
気候変動のメカニズムを理解する上で極めて重要な放射エネルギーと水の循環について講義を行う。
This course provides lectures on radiation energy on the Earth and the global water cycle, which are extremely important for understanding complex mechanisms of climate change.
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．
大気中における二酸化炭素やメタン、一酸化二窒素などの温室効果気体は、氷期・間氷期といった気候変動を原因とした十万年スケールの変動や、人間活動によって引き起こされる百年スケールの変動、エルニーニョや火山噴火などに関連した短周期気候変動によって引き起こされる数年スケールの変動まで、さまざまな時間スケールで変動してきた。この講義では、温室効果気体のこれらの変動メカニズムについて学ぶことを目的としている。
まず気候変動と温室効果気体変動の関連、温室効果気体変動の観測方法を解説し、その後代表的な温室効果気体それぞれについて地球表層での循環や放出源・吸収源（大気中での化学反応を含む）変動について解説する。
Concentrations of atmospheric greenhouse gases such as CO2, CH4 and N2O have fluctuated various time scales; a 100,000-year scale caused by the glacial-interglacial climate change, a 100-year scale caused by human activities, and several-years scale caused by short-term climate changes related to the ENSO events, volcanic eruptions and so on. The purpose of this course is to learn mechanisms of such greenhouse gas fluctuations.
First, the relationship between climate change and greenhouse gases are briefly explained. Then, for each of the important greenhouse gaes, their circulations on the earth's surface and their sources/sinks including chemical reactions are explained.
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．
グローバルスケールの大気と海洋の循環､地球上におけるそれらの分布と運動の実態を理解し､現代と過去における短期的および長期的な時間スケールの気候変動の実態を学ぶ。
In this course, students will understand atmosphere and ocean circulations on a global scale and a situation of their
distributions and movements. Also, students will learn climate changes at short-term and long-term scales in modern
times and in the past.
海洋の大規模スケールの静的・動的な姿を、物理学の視点から概観することを目的とする。特に大規模成層構造や大循環の構造、その変動、大気と海洋の相互作用、地球温暖化における海の役割に着目する。
The purpose of this lecture is to provide an overview of the static and dynamic picture of the ocean on large scales from a physical perspective. Particular attention will be given to the structure of the large-scale stratification and general circulation, its variability, the interaction between the atmosphere and the ocean, and the role of the ocean in global warming.