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気圏科学実習２

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令和２年度以降入学者 気圏科学実習２
教員名 三隅良平
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 後期 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
Canvas LMSコースID・コース名称 N05422A37　2024気圏科学実習２（三隅良平・後・月4・月5）
授業概要 FORTRANを用いて気象データの解析や、気象モデルを作成する演習を行う
授業のねらい・到達目標 ＜授業のねらい＞
FORTRANを用いて気象データの解析や、気象モデルを構築する演習を行う。演習を通じて、FORTRANプログラムを自ら作成する能力を身につけるとともに、気象モデルに用いられる数値計算法を理解する。

＜到達目標＞（括弧の数字は授業回を表す）
・降水量、気温、風向風速の統計処理をするプログラムを作成することができる。（1-5）
・台風に関する統計処理をするプログラムを作成することができる。（6-7）
・相当温位を計算することができる。（8）
・移流型方程式を数値的に解くことができる。（9-10）
・１次元乾燥対流モデルをつくることができる。（11）
・１層プリミティブモデルをつくることができる。（12-14）
・計算結果を図化することができる。（15）

＜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＞
「（G）地球科学の専門知識を修得する」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知見を発見し、専門知識に基づいて解決案を作成できる（A-4-3）

＜ディプロマポリシーとの関係＞
この科目は文理学部（学士（理学）のD4P及びCP4に対応しています。
なお、この科目は旧カリキュラム（令和元年度以前入学者が対象）においては、ディプロマポリシーDP4及びカリキュラムポリシーCP4に対応している。
授業の形式 講義、演習
授業の方法 ・毎回の授業の前半でプログラミングに関する講義を行い、後半では課題に対するプログラミングの演習を行う。
・実習中の指導や助言を通じて、教員からのフィードバックを行う。

＜対面授業に参加できない学生の代替方法と要件＞
インフルエンザ等の指定感染症に罹患した場合は、後日、指定書式の届出書を提出することにより、出席停止の扱いとする。
履修条件 気圏科学実習１（気象学実習１）を受講していることが望ましい
授業計画
1 プログラムのコンパイルと実行方法について学習し、プログラムの作成について実習する。
【事前学習】FORTRANについて調べておく （1時間）
【事後学習】各自が所有するPCにFORTRAN90を実行できる環境をつくる （4時間）
【授業形態】対面授業
2 摂氏温度を華氏温度に変換するプログラムについて学習し、プログラムの作成について実習する。
【事前学習】FORTRANで用いられる変数の型を調べておく （1時間）
【事後学習】摂氏温度を華氏温度に変換するプログラムを作成する （4時間）
【授業形態】対面授業
3 気象庁アメダスの降水量データについて統計解析をするプログラムについて学習し、プログラムの作成について実習する。
【事前学習】FORTRANで用いられる入出力処理を調べておく （1時間）
【事後学習】授業で取り扱ったアメダス観測地点以外の場所について、降水量の統計解析をするプログラムを作成する （4時間）
【授業形態】対面授業
4 気象庁アメダスの気温データについて統計解析をするプログラムについて学習し、プログラムの作成について実習する。
【事前学習】データを値の大きい順、小さい順に並べるプログラムの作成方法を考えておく （1時間）
【事後学習】授業で取り扱ったアメダス観測地点以外の場所について、気温の統計解析をするプログラムを作成する （4時間）
【授業形態】対面授業
5 気象庁アメダスの風向風速データについて統計解析をするプログラムについて学習し、プログラムの作成について実習する。
【事前学習】FORTRANで用いられるif文について調べておく （1時間）
【事後学習】授業で取り扱ったアメダス観測地点以外の場所について、気温の統計解析をするプログラムを作成する （4時間）
【授業形態】対面授業
6 台風ベストトラックデータについて統計解析をするプログラムについて学習し、プログラムの作成について実習する（その１）。
【事前学習】台風ベストトラックデータについて調べておく （1時間）
【事後学習】最低気圧が低い順に３つの台風を選び出すFORTRANプログラムを作成する （4時間）
【授業形態】対面授業
7 台風ベストトラックデータについて統計解析をするプログラムについて学習し、プログラムの作成について実習する（その２）。
【事前学習】EXCELでグラフを作成する方法を調べておく （1時間）
【事後学習】授業で取り扱った以外の台風について、経路をグラフに描く （4時間）
【授業形態】対面授業
8 気象庁メソスケールモデル（MSM）の出力値から相当温位を計算するプログラムについて学習し、プログラムの作成について実習する。
【事前学習】相当温位について調べておく （1時間）
【事後学習】授業で取り扱った以外の時刻について相当温位を計算し図化する （4時間）
【授業形態】対面授業
9 移流型方程式の解法（１次元）について学習し、プログラムの作成について実習する。
【事前学習】移流型方程式について調べておく （1時間）
【事後学習】一方向に状態が移流するプログラムを作成する （4時間）
【授業形態】対面授業
10 移流型方程式の解法（２次元）について学習し、プログラムの作成について実習する。
【事前学習】移流型方程式について調べておく （1時間）
【事後学習】2次元に状態が移流するプログラムを作成する （4時間）
【授業形態】対面授業
11 １次元乾燥対流（運動方程式と熱力学方程式の連立）について学習し、プログラムの作成について実習する。
【事前学習】対流について調べておく （1時間）
【事後学習】１次元乾燥対流モデルを作成する （4時間）
【授業形態】対面授業
12 １層プリミティブモデル（仮想地形）について学習し、プログラムの作成について実習する（その１）。
【事前学習】１層プリミティブモデルについて調べておく （1時間）
【事後学習】仮想地形を用いた１層プリミティブモデルを作成する （4時間）
【授業形態】対面授業
13 １層プリミティブモデル（仮想地形）について学習し、プログラムの作成について実習する（その２）。
【事前学習】１層プリミティブモデルについて調べておく （1時間）
【事後学習】仮想地形を用いた１層プリミティブモデルを作成する （4時間）
【授業形態】対面授業
14 １層プリミティブモデル（実地形）について学習し、プログラムの作成について実習する。
【事前学習】１層プリミティブモデルについて調べておく （1時間）
【事後学習】実地形を用いて１層プリミティブモデルを実行する （4時間）
【授業形態】対面授業
15 １層プリミティブモデル（GrADSを用いた図化）について学習し、プログラムの作成について実習する。
【事前学習】GrADSについて調べておく （1時間）
【事後学習】１層プリミティブモデルの計算結果をGrADSで図化する （4時間）
【授業形態】対面授業
その他
教科書 特になし
参考書 参考図書については随時紹介する
成績評価の方法及び基準 授業参画度:各回の課題(100%)
●評価の基準
・降水量、気温、風向風速の統計処理をするプログラムを作成することができる（10点）。
・台風に関する統計処理をするプログラムを作成することができる（10点）。
・相当温位を計算することができる（10点）。
・移流型方程式を数値的に解くことができる（10点）。
・１次元乾燥対流モデルをつくることができる（10点）。
・１層プリミティブモデルをつくることができる（40点）。
・計算結果を図化することができる（10点）。

各回の課題提出に基づき、上記を総合的に判断し60点以上を合格とする。

対面授業に参加できない学生についても、各回の課題提出により、同様の評価を行う。
オフィスアワー 質問等はメールで随時受け付ける

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