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気象学実習１

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令和元年度以前入学者 気象学実習１
教員名 宇野史睦
単位数    1 学年    3 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
授業の形態 対面授業（集中授業）
授業概要 国立の研究所等で実施してきた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：
「（G）地球科学の専門知識を修得する」に寄与する。
ただし平成27年度以前の入学者は「（D）専門技術を修得する。」に寄与する。

地球科学科ディプロマ・ポリシー（D.P.)：
「（G）地球科学の専門知識を修得している」に対応する。

この科目は文理学部（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。
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
【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）
2 FORTRANの基礎（２）　繰り返し処理とデータ入出力
【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）
3 FORTRANの基礎（３）　配列による大量データ処理
【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）
4 FORTRANの基礎（４）　条件文による場合分け
【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）
5 FORTRANの基礎（５）　Fortranの応用・まとめ
【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）
6 GMTによる作図法（１）　地図の作図と観測点プロット
【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）
7 GMTによる作図法（２）　気象データを用いた地図の作成
【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）
8 GMTによる作図法（３）　空間内挿を用いた大気場の作図
【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）
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）
【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）
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
【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）
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
【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）
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
【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）
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）
【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）
14 これまでの総復習
【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）
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
【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）
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随時受け付ける

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