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気圏科学実習１

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令和２年度以降入学者 気圏科学実習１
教員名 宇野史睦
単位数    1 学年 3･4 開講区分 文理学部
科目群 地球科学科
学期 前期 履修区分 選択必修
授業形態 対面授業
授業の形態 対面授業をコンピュータ室（ML教室）にて実施する。
Canvas LMSコースID・コース名称 N05322A36　2024気圏科学実習１（宇野史睦・前・月4・月5）
授業概要 気象庁から提供されている気象観測・数値予報に関するデータを利用して、気候気象解析の基礎についてコンピューターを利用した実習を行う。プログラム言語はFortran,スクリプトはbash、描画・解析ソフトはGMT, GrADSを使用する。
授業のねらい・到達目標 ねらい：
気候気象解析の基礎について理解を深める。
「卒業テーマ研究」に必要な解析技術と解析結果の作図技術の習得とその応用力を身につける。

学科プログラム（JABEE認定プログラムを含む）の学習・教育到達目標：
「（F）地球科学の専門記述を修得する」に寄与する。

日本大学教育憲章との関係、
日常生活における現象に潜む科学的問題を発見し、専門的知識に基づいて解決案を作成できる。（A-4-3）

この科目は文理学部（学士（理学））のディプロマポリシーDP4及びカリキュラムポリシーCP4に対応しています。

この科目は旧カリキュラム（令和元年以前の入学者が対象）において文理学部（学士（理学））のディプロマポリシーDP6及びカリキュラムポリシーCP9に対応しています。
授業の形式 実習
授業の方法 大気現象について正しく理解するための解析・作図手法を中心に学び、大気現象の考察を行う。
コンピュータをコマンドライン上で使用し、「卒業テーマ研究」につながるFortran90のプログラミング技術の基礎ならびにGMT、GrADSを用いた作図・解析技術を習得する。

初回講義開始までにCanvas LMSのコース登録をすること。
受講者への連絡はCanvas LMSの“連絡事項”欄に掲示するので随時確認すること。

以下の要件を満たす学生は Zoom での参加を認める。
　①Zoom で参加し，Canvas LMSに配信する課題を提出する。
＃ただし、オンライン参加の場合は事前に授業で使用するプログラムを各自のPCインストールする必要があるため、初回の授業の１週間前頃を目途に担当教員に連絡し、指示に従い必要なソフトウェアをインストールすること。
授業計画
1 FORTRANの基礎（１）　コマンドラインの使用方法とコンパイル・型の宣言（A-4）【対面授業】
【事前学習】コマンドラインによるコンピューターの操作方法を調べておく （1時間）
【事後学習】自前のPCを持っている場合、Windows：PCにcygwinもしくはWSL（Ubuntsu推奨）をインストールし、動作を確認しておくこと。Mac：ターミナルが起動可能であり、授業で実施したコマンドの挙動を確認すること。 （0.5時間）
【担当教員】宇野史睦
【授業形態】対面授業
2 FORTRANの基礎（２）　繰り返し処理とデータ入出力（A-4）【対面授業】
【事前学習】前回の授業で配布した授業資料（PDFファイル）を授業前に一読し、復習しておくこと。 （1時間）
【事後学習】作成したプログラムの各行の意味を資料と照らし合わせて理解しておくこと。 （1時間）
【担当教員】宇野史睦
【授業形態】対面授業
3 FORTRANの基礎（３）　配列による大量データ処理（A-4）【対面授業】
【事前学習】前回の授業で配布した授業資料（PDFファイル）を授業前に一読し、復習しておくこと。 （1時間）
【事後学習】作成したプログラムの各行の意味を資料と照らし合わせて理解しておくこと。 （1時間）
【担当教員】宇野史睦
【授業形態】対面授業
4 FORTRANの基礎（４）　条件文による場合分け（A-4）【対面授業】
【事前学習】前回の授業で配布した授業資料（PDFファイル）を授業前に一読し、復習しておくこと。 （1時間）
【事後学習】作成したプログラムの各行の意味を資料と照らし合わせて理解しておくこと。 （1時間）
【担当教員】宇野史睦
【授業形態】対面授業
5 FORTRANの基礎（５）　Fortranの応用・まとめ（A-4）【対面授業】
【事前学習】前回の授業で配布した授業資料（PDFファイル）を授業前に一読し、復習しておくこと。 （2時間）
【事後学習】この回ではFortranの総復習を行うため、良く理解できなかった点を整理しておくこと。 （2時間）
【担当教員】宇野史睦
【授業形態】対面授業
6 GMTによる作図法（１）　地図の作図と観測点プロット（A-4）【対面授業】
【事前学習】シェルスクリプトとは何かを事前に調べておくこと。 （2時間）
【事後学習】作成したプログラムの各行の意味を資料と照らし合わせて理解しておくこと。 （1時間）
【担当教員】宇野史睦
【授業形態】対面授業
7 GMTによる作図法（２）　気象データを用いた地図の作成（A-4）【対面授業】
【事前学習】前回の授業で配布した授業資料（PDFファイル）を授業前に一読し、復習しておくこと。 （1時間）
【事後学習】作成したプログラムの各行の意味を資料と照らし合わせて理解しておくこと。 （1時間）
【担当教員】宇野史睦
【授業形態】対面授業
8 GMTによる作図法（３）　空間内挿を用いた大気場の作図（A-4）【対面授業】
【事前学習】前回の授業で配布した授業資料（PDFファイル）を授業前に一読し、復習しておくこと。 （1時間）
【事後学習】作成したプログラムの各行の意味を資料と照らし合わせて理解しておくこと。 （1時間）
【担当教員】宇野史睦
【授業形態】対面授業
9 GMTによる作図法（４）　GMTの応用・まとめ（日本域の極端現象の解析と考察）（A-4）【対面授業】
【事前学習】前回の授業で配布した授業資料（PDFファイル）を授業前に一読しておくこと。 （1時間）
【事後学習】特定日の気象現象について考察するため、事前に指定する日がどのような大気場であったかを自身の考察と比較しておくこと。 （1時間）
【担当教員】宇野史睦
【授業形態】対面授業
10 GrADSによる再解析データの解析と作図（１）　データの読み込みとctlファイルの意味（A-4）【対面授業】
【事前学習】可能であれば、各自のPCにOpenGrADSをインストールしておくこと。 （2時間）
【事後学習】作成したプログラムの各行の意味を資料と照らし合わせて理解しておくこと。 （1時間）
【担当教員】宇野史睦
【授業形態】対面授業
11 GrADSによる再解析データの解析と作図（２）　再解析データを用いた全球の大気場の解析（A-4）【対面授業】
【事前学習】前回の授業で配布した授業資料（PDFファイル）を授業前に一読し、復習しておくこと。 （1時間）
【事後学習】作成したプログラムの各行の意味を資料と照らし合わせて理解しておくこと。 （1時間）
【担当教員】宇野史睦
【授業形態】対面授業
12 GrADSによる再解析データの解析と作図（３）　再解析データを用いたデータ解析（A-4）【対面授業】
【事前学習】前回の授業で配布した授業資料（PDFファイル）を授業前に一読し、復習しておくこと。 （1時間）
【事後学習】作成したプログラムの各行の意味を資料と照らし合わせて理解しておくこと。 （1時間）
【担当教員】宇野史睦
【授業形態】対面授業
13 GrADSによる再解析データの解析と作図（４）　GrADSの応用・まとめ（東アジア域の大気場の解析）（A-4）【対面授業】
【事前学習】前回の授業で配布した授業資料（PDFファイル）を授業前に一読し、復習しておくこと。 （1時間）
【事後学習】この回ではGrADS総復習を行うため、良く理解できなかった点を整理しておくこと。 （2時間）
【担当教員】宇野史睦
【授業形態】対面授業
14 これまでの総復習（A-4）【対面授業】
【事前学習】これまでの授業で配布した授業資料（PDFファイル）と、まとめプリントを読み返しておくこと。 （1時間）
【事後学習】これまでの授業において各自で作成したプログラムコードを読み返し、どのような処理をしているか1行1行理解しておくこと。 （1時間）
【担当教員】宇野史睦
【授業形態】対面授業
15 Fortran, GMT, GrADSの習熟度確認のための授業内テストと独習のための資料解説（A-4）【対面授業】
【事前学習】これまでの授業で配布した授業資料（PDFファイル）と、まとめプリントを読み返しておくこと。 （2時間）
【事後学習】授業内テストで時間のかかった箇所をこれまでの資料・テスト回答を見て理解しておくこと （3時間）
【担当教員】宇野史睦
【授業形態】対面授業
その他
教科書 なし
参考書 随時紹介する
成績評価の方法及び基準 レポート:各回に出す課題(40%)、授業内テスト:Fortran, GMT, GrADSのプログラム作成(40%)、授業参画度:各回に出す復習課題(20%)
＜達成度評価基準＞
（１） Fortranの基礎的な文法について理解し、与えられた課題に対してプログラムを書けるようになったか。（1-5）
（２） GMT, GrADSの基礎的な事柄を理解し、自身の意図した図を作図できるようになったか。（6-13）
（３） Fortranを利用してデータ解析を行い、その結果をGMT, GrADS等で作図できるようになったか。（14-15）
※括弧内の数字は授業計画内の講義番号
オフィスアワー 授業終了時とするが、不明な点などあればメールやBbで随時受け付ける

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