Mathematical and Numerical Methodsin Atmospheric Science

Mathematical and Numerical Methodsin Atmospheric Science

Major Courses

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School of Human Science and Environment

3Year

HHHBE3MCA3

2.00Credits

演習 (Seminar)

Spring semester 2026

奥　勇一郎

環境人間学部

Japanese

13

オフィスアワー一覧表（ユニバーサルパスポートに掲示）を参照のこと

オフィスアワー一覧表（ユニバーサルパスポートに掲示）を参照のこと

3◎／2〇／4〇

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N/a

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【講義目的】データサイエンスや計算科学分野に限らず理工学系の専門分野を学ぶ上でプログラミングの基礎は必要不可欠である．大気科学に関する研究を行う上で必要となるLinux計算機の知識，データ解析および可視化技術について学ぶことを目的とする．
【到達目標】Linuxコマンドの組み合わせによるシェルスクリプトを作成し，様々な形式の気象データから効率よく解析結果を作図できることを到達目標とする．

キーワード：気象学，気候学，可視化技術，プログラミング，シェルスクリプト

【講義内容】解説を交えながら実際にLinux計算機を使用した演習を行う．

【授業計画】
1. ガイダンスと演習環境の設定
2. Linuxの基本的な操作1（ファイル，ディレクトリ，絶対パスと相対パス）
3. Linuxの基本的な操作2（標準出力とリダイレクト）
4. Linuxの基本的な操作3（ファイル操作）
5. GMTによる作図1（コマンド概要と画像変換）
6. GMTによる作図2（様々な地図の作成）
7. GMTによる作図3（スクリプトファイル，重ね合わせのルール）
8. GMTによる作図4（文字を入れる，シンボルを描く）
9. awkコマンド1（フィールドとレコード，変数）
10. GMTによる作図5（カラーパレットファイル）
11. GMTによる作図6（気温の空間分布図，風向風速の空間分布図）
12. awkコマンド2（日付と時刻の取り扱い）
13. GMTによる作図7（時系列図や散布図を描く，アメダス観測データの可視化）
14. GMTによる作図8（天気図を描く，客観解析データの可視化）
15. まとめと到達度の確認

※パソコンの利用: PC教室の端末のLinuxを毎回使用予定

In-person

対面授業のみ．遠隔授業単位上限の適用を受けない．

Limited permission for use

講義資料の補足的説明や要約，プログラミングのデバッグにおいて生成AIの利用を許可するが，これら以外の範囲での利用は禁止する．生成AIの出力した内容について，事実関係の確認や出典・参考文献を確認・追記することが重要である．生成AIによる出力結果をそのまま課題・レポートとして提出してはならない．その他，生成AIの利用については担当教員の指示に従うこと．教員が認める範囲を超えて生成AIを利用したことが判明した場合は単位を認定しない，または認定を取り消すことがある．生成AIの利用にあたっては『本学の教育における生成AIの取扱いについて（学生向け）』の記載内容について留意すること．

ガイダンス時にウェブテキストを案内します．

以下のようなコマンドリファレンス集があると便利です．
『Linuxコマンドブック：ビギナーズ 第5版』川口 拓之，田谷 文彦，三澤 明 著（SBクリエイティブ）
『Linuxコマンドポケットリファレンス 改訂第3版』沓名 亮典 著（技術評論社）

【予習】
ウェブテキストを熟読してコマンドやスクリプトの動作を確認しておくこと．各回につき2時間を目安とする．
【復習】
授業で試したコマンドのオプションやスクリプトについて動作を確認しておくこと．与える変数の値や入力データを適切に変えてコマンドやスクリプトを実行し，期待する結果が得られるか確認しておくこと．レポート課題等がある場合はその作成も含めて各回につき2時間を目安とする．

演習時間中にコマンドやスクリプトについてわからないことや，それらを実行した際に発生するエラーに対して，その場で解説や補足説明およびデバッグのサポートを行います．

【成績評価の基準】
講義内容の事柄について理解し，与えられたデータの作図（可視化）ができる者に単位を授与する．講義目的・到達目標に記載する能力の到達度に応じてSからCまで成績を与える．
S（90点以上）: 演習内容はもとより関連する広範な内容まで自主的な学修で理解できている．レポート課題における情報収集や知的探求が卓越しており，その構成や内容が極めて優秀な水準で到達目標に達している．
A（80点以上）: 演習内容はもとより関連する内容まで自主的な学修で理解できている．レポート課題における情報収集や知的探求に積極性がみられ，その構成や内容が優秀な水準で到達目標に達している．
B（70点以上）: 演習内容を適切に理解できている．レポート課題における情報収集や知的探求は指示された範囲内でなされ，その構成や内容がおおむね良好な水準で到達目標に達している．
C（60点以上）: 演習内容の理解は必要最低限である．レポート課題における情報収集や知的探求は指示された範囲内でなされ，その構成や内容が必要最低限の水準で到達目標に達している．

【成績評価の方法】
レポート課題100%を基準として総合的に評価する．

レポート課題を実施した場合は，その実施した回の次以降の回にて一部の提出された図を紹介し，可視化スキルの優れている点やあれば改善すべき点等を紹介して補足説明をします．

履修にあたっては，十分な予習・復習をして授業に出席すること．履修要件ではないが2年次・前期の「都市環境論」と2年次・後期の「大気科学」が単位取得済みであることを前提に授業を展開するので注意すること．履修者の理解度に応じて内容を変更する場合がある．履修に必要な計算機環境やデータの入ったUSBメモリはこちらで用意します．内容を積み重ねて授業を展開しますので，わからなくなったら早めに質問をする，理解度に応じてしっかりと復習をするなどの地道な取り組みが求められます．

該当しない

授業ではLinuxを使用する．担当教員は大気科学に関する研究を行っている．この講義は，担当教員の専門分野である気象学，気候学を含む地球科学全般の研究を行うために必要となるデータ解析および計算機技術を教授するものである．詳細は教員研究者データベースHP（https://cv01.ufinity.jp/u_hyogo）を参照のこと．