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地球物理学特論Ⅰ

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令和２年度以降入学者 地球物理学特論Ⅰ
教員名 鵜川元雄
単位数    2 課程 前期課程 開講区分 文理学部
科目群 地球情報数理科学専攻
学期 前期 履修区分 選択必修
授業形態 対面授業
Canvas LMSコースID・コース名称 X0036112　2024地球物理学特論Ⅰ（鵜川元雄・前・金3）
授業概要 地球内部構造と地震の震源断層について学ぶ。また毎回の授業でフラクタルやカオスの基礎を学び、地球で起きる現象としてどのように現れるかを考える。
授業のねらい・到達目標 授業のねらい：
地球内部構造については、その不均質構造を地震学、地球電磁気学、地球熱学、測地学など様々な視点から学び、理解できるようになる。
地震の震源断層については、断層のモデル化や断層から放射される地震波の特性を学び、理解できるようになる。
また地球で起こる現象や地球の構造とフラクタルやカオスとの関連を考察できるようになる。

到達目標：基礎的な数式も使って地球内部の物理学的な特徴や地震の震源について理解する。
授業の形式 講義、ゼミ
授業の方法 講義とゼミ形式の発表を併用する。
授業で課した課題については、次回の授業において講評を行う。
発表した内容については、授業内の討議において講評を行う。

初回講義開始までにCanvas LMSのコース登録をすること。
受講者への連絡はCanvas LMSを通して行うので、随時確認すること。
授業計画
1 講義のガイダンス及び地球内部構造や地震の基礎について解説する
【事前学習】シラバスを読んで、授業で扱う内容の概要を把握しておくこと （1時間）
【事後学習】地球内部構造や地震に関して授業で配布した資料により復習すること （1時間）
2 地震波の伝播の仕方、地殻・マントルの基本構造、フラクタルの基礎
【事前学習】地震波や光の屈折について調べておくこと （2時間）
【事後学習】地震波動の伝わり方、地殻マントル構造、フラクタルについて復習すること （1時間）
3 フックの法則と地震波の伝播、地球のコア・マントル構造、フラクタルと地球の様々な形状について
【事前学習】フックの法則について調べておくこと （3時間）
【事後学習】地球のマントル・コア構造について復習すること （1時間）
4 P波とS波の発生、地球内部の地震波速度の異方性について
【事前学習】地球に現れるフラクタルに関係する事例について調べること （3時間）
【事後学習】地震波の伝播と地球の地震波速度の異方性について復習すること （1時間）
5 地球に現れるリミットサイクルとカオス的現象
【事前学習】地球に現れるカオス的現象の事例について調べておくこと （3時間）
【事後学習】リミットサイクルについて復習すること （1時間）
6 シュテファン・ボルツマンの法則と惑星の表面温度及び火星の地震観測について
【事前学習】シュテファン・ボルツマンの法則について調べておくこと （3時間）
【事後学習】火星の地震観測とその成果について復習すること （1時間）
7 ナヴィエ・ストークス方程式と粘性を考えた地球内部の流動について
【事前学習】ナヴィエ・ストークス方程式について調べておくこと （3時間）
【事後学習】地球内部で起こっている粘性流動現象について復習すること （1時間）
8 熱の伝わり方と地球や惑星の温度構造について
【事前学習】熱の伝わり方に関するフーリエの法則について調べておくこと （3時間）
【事後学習】地球の温度構造について復習すること （1時間）
9 べき乗則と地震の数と規模
【事前学習】べき乗則について調べておくこと （3時間）
【事後学習】地震のマグニチュードと頻度の関係について復習すること （1時間）
10 地震の余震の起き方とその統計的性質について
【事前学習】余震の大森公式について調べておくこと （3時間）
【事後学習】余震の大森公式について復習すること （1時間）
11 フーリエ変換と地震波のスペクトル、地震動による建物の被害
【事前学習】フーリエ変換について調べておくこと （3時間）
【事後学習】強振動のスペクトルと構造物の被害についいて復習すること （1時間）
12 震源断層と地震波のスペクトル
【事前学習】地震の規模と断層の大きさについて調べておくこと （3時間）
【事後学習】断層の規模と地震波のスペクトルの関係を復習すること （1時間）
13 普通の断層ではない地震について
【事前学習】クリープ現象について調べておくこと （2時間）
【事後学習】スロー地震について復習すること （2時間）
14 地震による地殻変動と誘発地震について
【事前学習】大地震が周辺の地震活動に影響した事例を調べておくこと （2時間）
【事後学習】大地震が周辺の地震活動に影響する理由について復習すること （2時間）
15 地球物理学で学んだことについての発表
【事前学習】講義に関連するテーマについての発表の準備をすること （4時間）
【事後学習】授業の全体を復習、確認および課題レポートの作成を行うこと （4時間）
その他
教科書 なし
参考書 必要に応じて授業において紹介する。
成績評価の方法及び基準 レポート(60%)、授業内発表(40%)
オフィスアワー メールでの連絡を原則とする。

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