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(2016年度)」

2016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:
地球、水循環、生物、生態系に関わる様々な現象を開放系としてとらえ熱力学的視点から考察するための概念や手法について概説する。

今年度の予定は以下の通りです。資料等は、随時アップロードします。

(1)ガイダンス(全体像):7月11日
(2)熱力学1(状態量としての内部エネルギーとエントロピー:第一法則と第二法則):7月19日
(3)熱力学2(エントロピーの続き・熱力学関数と系の安定性):7月25日
(4)統計力学と放射理論:8月1日
(8月8日休講)

(5)開放系としての地球と生物:10月3日
(6)地球と太陽と水循環:10月17日
(7)水の物理的な特異性:10月24日
(8)生物についての考察:10月31日
(9)生態系と多様性:11月8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、中学生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3日の授業時までに

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、水だけでなく水が循環していることの重要性について論ぜよ。
4.地球という秩序構造の維持という観点からの水と水循環の重要性の元となる水の物理的な特異性について論ぜよ。
5.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。
6.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。
7.地球が現在よりも重かった場合、水循環にどのような影響を与えるかについて論ぜよ
8.多様性を表す指数には授業で扱った指数以外にもいろいろな指数がありうる。さまざまな観点から多様性の表し方について論ぜよ。

1-8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(多くてもよい)。
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1つ以上挙げよ(答えはなくてよい。上の課題とは別紙で)。
提出日:11月11日(金)。

担当:下川 信也