Improvement of accuracy of atmospheric dispersion simulation for the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station accident using WRF with data assimilation method

データ同化を適用したWRFを用いた福島第一原子力発電所事故時の大気拡散シミュレーションの再現性の向上

門脇 正尚   ; 永井 晴康  ; 寺田 宏明   ; 堅田 元喜; 朱里 秀作*

Kadowaki, Masanao; Nagai, Haruyasu; Terada, Hiroaki; Katata, Genki; Akari, Shusaku*

原子力施設事故時に放出された放射性物質による住民の被ばく線量の把握において、放射性物質の空間分布及び時間変化を再現可能な大気拡散シミュレーションは有効である。しかしながら、大気拡散シミュレーションに必要な気象場の再現性がしばしば問題となる。そこで本研究では、WRF-DA及びWRFによる気象データ同化解析手法を用いて、福島第一原子力発電所事故時の大気拡散シミュレーションの再現性を向上する。気象場の再現計算を4次元変分法を用いたWRF-DA及びWRFで実施し、同化解析手法によって得られた気象場を大気拡散モデルGEARNの入力データとして用いた。大気拡散シミュレーションで得られた計算結果と実測値との比較から、データ同化による大気拡散及び沈着状況の再現性を評価した。本発表では、プラント周辺及び広域における、放射性物質の大気拡散及び沈着の再現性の向上について議論する。

When radioactive materials are released into the atmosphere due to nuclear accidents, numerical simulations that can reproduce temporal and spatial distribution of radioactive materials are useful to provide the information for radiological dose assessment. However, the uncertainties in meteorological field predictions to simulate the atmospheric dispersion becomes a major problem. In this study, we attempt to improve the accuracy of atmospheric dispersion simulation for the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station accident using WRF. The meteorological fields were simulated by WRF with and without four-dimensional data assimilation. This data assimilation was conducted by WRFDA using four-dimensional variational method (4D-Var). Under the meteorological fields of two runs, the dispersion simulations for radioactive materials were examined by the Lagrangian atmospheric dispersion model GEARN developed by Japan Atomic Energy Agency. The GEARN calculations of the surface deposition and air concentration of Cs-137 were compared with measurements. In this presentation, we will demonstrate the improvement of the accuracy of GEARN simulation when the data assimilation method is applied to WRF.