Third international challenge to model the medium- to long-range transport of radioxenon to four Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty monitoring stations

4つのCTBT放射性核種監視観測所への放射性キセノンの中長距離輸送のモデル化に関する3回目の国際共同研究

Maurer, C.*; Galmarini, S.*; Solazzo, E.*; Kumierczyk-Michulec, J.*; Bar, J.*; Kalinowski, M.*; Schoeppner, M.*; Bourgouin, P.*; Crawford, A.*; Stein, A.*; Chai, T.*; Ngan, F.*; Malo, A.*; Seibert, P.*; Axelsson, A.*; Ringbom, A.*; Britton, R.*; Davies, A.*; Goodwin, M.*; Eslinger, P. W.*; Bowyer, T. W.*; Glascoe, L. G.*; Lucas, D. D.*; Cicchi, S.*; Vogt, P.*; 木島 佑一 ; 古野 朗子   ; Long, P. K.*; Orr, B.*; Wain, A.*; Park, K.*; Suh, K.-S.*; Qurel, A.*; Saunier, O.*; Qulo, D.*

Maurer, C.*; Galmarini, S.*; Solazzo, E.*; Kumierczyk-Michulec, J.*; Bar, J.*; Kalinowski, M.*; Schoeppner, M.*; Bourgouin, P.*; Crawford, A.*; Stein, A.*; Chai, T.*; Ngan, F.*; Malo, A.*; Seibert, P.*; Axelsson, A.*; Ringbom, A.*; Britton, R.*; Davies, A.*; Goodwin, M.*; Eslinger, P. W.*; Bowyer, T. W.*; Glascoe, L. G.*; Lucas, D. D.*; Cicchi, S.*; Vogt, P.*; Kijima, Yuichi; Furuno, Akiko; Long, P. K.*; Orr, B.*; Wain, A.*; Park, K.*; Suh, K.-S.*; Qurel, A.*; Saunier, O.*; Qulo, D.*

2015, 2016年のモデル比較演習を経て、2019年に包括的なXe-133大気輸送モデル比較試験を企画した。欧米の医療用RI製造施設であるIREやCNLからの排出の影響が大きいヨーロッパと北米にある4つのCTBT国際モニタリングシステム局を対象とし、約30の参加モデルの結果の比較とアンサンブルを実施した。第2回ATMチャレンジの教訓により、参加者は事務局の指定する条件に基づいて計算を実施した。その結果、IREとCNLからの正確な日別スタック排出量を使用しても、拡散過程における誤差、残存排出源の適切な特性化、長いIMSサンプリング時間(1224時間)のデメリットと相殺され、平均すればスコアの改善が見られないことが確認された。一方、任意のモデル計算結果を用いたアンサンブルを実施したところ、今回対象とした4つの観測所でのXe-133バックグラウンドを十分に予測できることが確認できた。有効なアンサンブルのサイズは5以下であった。

After performing multi-model exercises in 2015 and 2016, a comprehensive Xe-133 atmospheric transport modeling challenge was organized in 2019. For evaluation measured samples for the same time frame were gathered from four International Monitoring System stations located in Europe and North America with overall considerable influence of IRE and/or CNL emissions. As a lesion learnt from the 2nd ATM-Challenge participants were prompted to work with controlled and harmonized model set ups to make runs more comparable, but also to increase diversity. Effects of transport errors, not properly characterized remaining emitters and long IMS sampling times (12 to 24 hours) undoubtedly interfere with the effect of high-quality IRE and CNL stack data. An ensemble based on a few arbitrary submissions is good enough to forecast the Xe-133 background at the stations investigated. The effective ensemble size is below five.