2024年度学院等開講科目環境・社会理工学院融合理工学系

水・物質循環システム概論

開講元: 融合理工学系
担当教員: 木内豪
授業形態: 講義 (対面型)
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 金5-6 (S3-206(S323))
クラス: -
科目コード: TSE.A314
単位数: 100
開講時期: 2024年度
開講クォーター: 4Q
シラバス更新日: 2025年3月14日
使用言語: 日本語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

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

専門力
教養力
コミュニケーション力
展開力 (探究力又は設定力)
展開力 (実践力又は解決力)

授業の進め方

本講義では、まず人間・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や将来展望を認識するとともに、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１～3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び、水・物質循環のシステムとしての挙動を理解する（第4～7回）。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および大気中の水循環現象の実態理解	水・物質循環に関わる環境・資源問題について概観するとともに、大気中の水循環の実態とその要因を理解し、説明できる。
第2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し、説明できる。
第3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・要因を理解し、説明できる。
第4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し、説明できる。
第5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・降水）の定式化と挙動について理解し、説明できる。
第6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（地下水流、浸透流）の定式化と挙動について理解し、説明できる。
第7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（表面流・河道流）の定式化と挙動について理解し、説明できる。

準備学修(事前学修・復習)等についての指示

学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

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。

成績評価の方法及び基準

講義時に課す演習問題（50%）および期末試験または期末課題（50%）により評価する。

履修の条件・注意事項

なし