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(2014年度)」

2014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等の基礎的な知識についても概説する。

今年度の予定は以下の通りです。

第1回:ガイダンス(7月7日)
第2回:熱力学1:内部エネルギーと第一法則(7月14日)
第3回:熱力学2:エントロピーと第二法則(7月22日)
第4回:熱力学3:熱力学関数と安定性(7月31日)
(8月3日休講)

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、文系の友人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。
A4で2枚程度(多くてもよい)。
提出日:10月9日の授業時までに

第5回:統計力学と放射理論の基礎(10月9日)
第6回:開放系としての生物と地球(10月20日)
第7回:地球と太陽と水循環(10月27日)
第8回:水の物理的な特異性(10月28日)
第9回:生物と水資源についての考察(11月5日)

レポート課題2:
1.地球や生命において、環境が果たす役割、その環境が必然的に多重構造をとる理由について論ぜよ。
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.生命における低エントロピー源である水と炭水化物の役割とその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。
加えて、授業で扱ったテーマやその周辺事項で、疑問に思うことを3つ挙げよ(答えはなくてよい)。
1-5の中からひとつを選んでレポートを作成すること(A4で2枚程度)。「疑問3つ」についても提出すること(別紙で)。
提出日:11月末

担当:下川信也