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Development of a long-range atmospheric transport model for nuclear emergency and its application to the Chernobyl nuclear accident

原子力緊急時の長距離輸送モデルの開発とそのチェルノブイリ原子力事故への適用

寺田 宏明; 茅野 政道

Terada, Hiroaki; Chino, Masamichi

原子力緊急時において放射性物質の大気拡散のリアルタイム予測を行う計算モデルは非常に有用である。発表者らはこれまで緊急時環境線量情報予測システムSPEEDIとその世界版WSPEEDIを開発してきた。従来のWSPEEDIは質量保存風速場モデルWSYNOPと粒子拡散モデルGEARNから構成されていた。WSYNOPは診断型モデルであり気象場を予測することは不可能であるため、予測精度及び解像度が入力気象データに依存し、また鉛直拡散及び降雨沈着過程の詳細な考慮が不可能であった。これを改良するために大気力学モデルMM5を導入した。この改良版WSPEEDIを1986年に発生したチェルノブイリ原子力事故に適用し、数値モデルの予測性能の検証を行った。CASE-1:ヨーロッパ全域を含む広域計算と、CASE-2:広域とチェルノブイリ周辺域での2領域ネスティング計算の2ケースの計算を行った。CASE-1の計算結果より$$^{137}$$Csの大気中濃度と地表沈着量を水平分布図及び統計解析で測定データと比較した結果、ヨーロッパスケールでの輸送の挙動をよく予測できていた。CASE-2の計算では、領域ネスティング計算によりCASE-1の広域計算では計算不可能であった詳細な沈着量分布を予測することができた。

The previous version of Worldwide version of System for Prediction of Environmental Emergency Dose Information (WSPEEDI) has been composed of mass-consistent wind field model WSYNOP and particle dispersion model GEARN. Because WSYNOP has no capability to predict meteorological fields, its accuracy and resolution depends on meteorological input data, and it is impossible to treat physical processes realistically. To improve these problems, an atmospheric dynamic model MM5 is introduced and applied to the Chernobyl accident for the verification. Two calculation cases are conducted, CASE-1 a calculation for European region Domain-1, and CASE-2 a domain nesting calculation for Domain-1 and the region around Chernobyl Domain-2. The air concentration and surface deposition of $$^{137}Cs calculated by CASE-1 agree well with the measurements by statistical analysis and comparison for the horizontal distribution. In the result of CASE-2, the detailed distribution of surface $$^${137}$Cs deposition around Chernobyl which was impossible to calculate in CASE-1 is predicted with high accuracy.

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