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大気運動の駆動、人間の生活環境形成に深く関わる大気と地表面の相互作用について講義する。主に大気の最下層「大気境界層」で行われるエネルギーや水をはじめとする物質の交換について、各種地表面ごとに特徴と問題点を解説する。また、大気・地表面相互作用の一側面である局地循環について触れる。
In this course, the lecturer explains land-atmosphere interactions, which is related to driving atmospheric motion and providing environment. In particular, characteristics and problems of various land surface cover, and local circulation are explained.
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.
風はエクマン流を引き起こすことで海水を混合する。風波は流れと相互作用して二次循環（ラングミュア循環）を引き起こすことで混合を促進する。海面での冷却も対流混合を引き起こす。一方、海面加熱は混合を抑制する。また、地球自転も混合を抑制する。これらの過程・要因が複合的に関係し、混合層の深度や海面水温が定まる。本講義では、これらの流れや波、そして混合の実態について紹介し、それらの基礎的な力学について理解することを目標とする。海洋と大気の混合層の類似点・相違点を学ぶことで、地球流体力学の素養を身につけることも目標とする。
Wind induces Ekman currents, and the currents drive turbulent mixing. Wind waves interact with the currents to generate secondary circulations (Langmuir circulations) that intensify the mixing. Sea surface cooling also induces convective mixing to deepen the mixed layer. The mixing is, on the other hand, inhibited by the sea surface warming and the Earth rotation. These processes/factors collaborate or compete with each other to determine bulk properties of the mixed layer such as mixed layer depth and sea surface temperature. In this lecture, basic features of these mixing processes as well as the relevant fluid dynamics are studied. Similarities and dissimilarities between ocean and atmosphere boundary layers are also learned to deepen understandings of geophysical fluid dynamics.
水は地球上で最も豊富な物質であり、かつ、すべての生物の主成分であり、地球表面を常に形成している大きな力である。また、人類が生存するために地球を空調し、文明の進歩に影響を与える重要な要因でもある。
水文学は、地球の水循環、水の時空間分布、水の物理的・化学的特性と人間社会を含む生物環境との相互作用などを扱う科学である。また、水文学は水関連施設の設計や運用、水供給、廃水処理、灌漑、水力発電、水関連災害防災減災、侵食と土砂堆積の管理、塩分制御、汚染軽減、親水利用、環境保護などの実務にも活用されている。
本講義では、降水から、蒸発、地下浸透、河川の流出に至る一連の水循環システムについて、その物理過程（水文過程、水文モデル）と確率論手法（頻度解析、時空間解析）について説明する。また、水資源や水環境など、人間活動に伴う地球上の水問題に関して、自然科学と社会科学の両面の視点から講義をする。さらに、水と人間社会の相互作用（社会水文学）にも焦点を当て、流域環境や水災害における人間の安全保障について議論を行う。
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.
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.
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.
風はエクマン流を引き起こすことで海水を混合する。風波は流れと相互作用して二次循環（ラングミュア循環）を引き起こすことで混合を促進する。海面での冷却も対流混合を引き起こす。一方、海面加熱は混合を抑制する。また、地球自転も混合を抑制する。これらの過程・要因が複合的に関係し、混合層の深度や海面水温が定まる。本講義では、これらの流れや波、そして混合の実態について紹介し、それらの基礎的な力学について理解することを目標とする。海洋と大気の混合層の類似点・相違点を学ぶことで、地球流体力学の素養を身につけることも目標とする。
Wind induces Ekman currents, and the currents drive turbulent mixing. Wind waves interact with the currents to generate secondary circulations (Langmuir circulations) that intensify the mixing. Sea surface cooling also induces convective mixing to deepen the mixed layer. The mixing is, on the other hand, inhibited by the sea surface warming and the Earth rotation. These processes/factors collaborate or compete with each other to determine bulk properties of the mixed layer such as mixed layer depth and sea surface temperature. In this lecture, basic features of these mixing processes as well as the relevant fluid dynamics are studied. Similarities and dissimilarities between ocean and atmosphere boundary layers are also learned to deepen understandings of geophysical fluid dynamics.
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.