国立研究開発法人防災科学技術研究所 水・土砂防災研究部門
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博士前期課程「陸域水循環システム論2(2013年度)」

2013年度春C秋A
時間:月曜2時限(10:10〜11:25)
教室:総合研究棟A・217B

講義概要:
我々の住む地球の環境を熱力学的視点から考察するための概念や手法やそれらの実際の現象への適用について講義する。特に地球上の水循環に関わる様々な現象に関する熱力学的考察、地球に生命が存在しうるような環境が存在しうるための水の重要性に焦点をあてる。また、その理解のために必要な熱力学・統計力学・放射理論等の基礎的な知識についても概説する。

第1回:ガイダンス(7月8日)
第2回:熱力学1:内部エネルギーと第一法則(7月22日)
第3回:熱力学2:エントロピーと第二法則(7月24日)
第4回:熱力学3:熱力学関数と安定性(7月29日)
第5回:統計力学と放射理論の基礎(8月5日)

レポート課題1:
エントロピーの概念を、なるべく具体的な現象を想定して、高校生(のときの自分)にも理解できるように工夫して、わかりやすい説明を試みよ。
形式自由、A4で2枚程度(多くてもよい)。
提出日:10月7日の授業時

第6回:開放系としての生命と地球(10月7日)
第7回:地球と太陽と水循環(10月17日)
第8回:水の物理的な特異性(10月21日)
第9回:生物と水資源(10月28日)
第10回:最近の研究から(11月6日)

レポート課題2:
1.地球や生命は、その外側の環境なしには存在しえないこと、それらに対して環境が果たす役割、そしてその環境が必然的に多重構造をとる理由について述べよ。
2.地球という秩序構造の維持という観点から、地球の天文学的・地球物理学的諸条件の重要性について論ぜよ。
3.地球という秩序構造の維持という観点から、水と水循環の重要性、それをもたらす水の特異性について論ぜよ。
4.生命の存在する地球と生命の存在しない月や金星や火星などとの生命の存在不存在に関する本質的な違いについて論ぜよ。
5.外系から低エントロピーを取得し、外系へ高エントロピーを廃棄することによって、自分自身の秩序構造を維持している具体的な例を考えて、その仕組みについて説明せよ。
以上から、ひとつのテーマを選んでレポートを作成すること。形式自由、A4で2枚程度(多くてもよい)。
提出日:11月末日

担当:下川信也