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2nd atmospheric model intercomparison project for Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant Accident on March 2011; 2nd FDNPP-MIP

2011年3月に発生した福島第一原子力発電所事故に関する第2回モデル相互比較プロジェクト; 2nd FDNPP-MIP

佐藤 陽祐*; 滝川 雅之*; 関山 剛*; 梶野 瑞王*; Grahn, H.*; Br$"a$nnstr$"o$m, N.*; von Schoenberg, P.*; 近藤 裕昭*; 寺田 宏明; 永井 晴康; Qu$'e$lo, D.*; Mathieu, A.*; 打田 純也*; 五藤 大輔*; 鶴田 治雄*; 山澤 弘実*; 中島 映至*

Sato, Yosuke*; Takigawa, Masayuki*; Sekiyama, Tsuyoshi*; Kajino, Mizuo*; Grahn, H.*; Br$"a$nnstr$"o$m, N.*; von Schoenberg, P.*; Kondo, Hiroaki*; Terada, Hiroaki; Nagai, Haruyasu; Qu$'e$lo, D.*; Mathieu, A.*; Uchida, Junya*; Goto, Daisuke*; Tsuruta, Haruo*; Yamazawa, Hiromi*; Nakajima, Teruyuki*

福島第一原子力発電所から放出された放射性核種($$^{137}$$Cs)を対象とした第2回大気モデル相互比較が実施された。ラグランジュ型およびオイラー型の大気拡散モデルを含む13モデルがこのモデル相互比較に参加した。このモデル相互比較の目的は、(1)大気中輸送過程の理解、(2)モデル間の湿性および乾性沈着過程の不確実性の見積り、(3)$$^{137}$$Csプルーム再現のキープロセスの解明、(4)マルチモデルアンサンブル平均の評価、(5)モデルの物理過程改良に有用な知見の取得である。放出源情報によるモデルの不確実性を除外するため、全モデルは共通の放出源情報を使用した。気象場の違いによる不確実性低減のため、局所アンサンブル変換カルマンフィルターデータ同化システムと組み合わせた日本の現業予報モデルによる高時間空間分解能の気象データが全モデルで利用された。モデル間比較だけでなく、モデルと浮遊粒子状物質サンプリングネットワークによる観測値との比較も行われた。モデルと観測との比較から、降雨を経験していない原子力発電所近傍での$$^{137}$$Cs濃度は比較的良好な再現性を示したが、降雨を経験した$$^{137}$$Cs濃度はモデル間の差異が大きかった。発表では、$$^{137}$$Cs濃度を決定する物理過程に関するさらに詳細な解析について議論する。

The second intercomparison of atmospheric model targeting on the radionuclide (i.e. $$^{137}$$Cs) released from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant (FDNPP) on March 2011 is conducted. Thirteen atmospheric models, which include both the Lagrangian- and Eulerian-based dispersion models, participate in this model intercomparison project (MIP). The purposes of this MIP are to (1) understand the transport process of the radionuclide in atmosphere, (2) estimate the uncertainties in wet and dry deposition process among the models, (3) reveal the essential key processes to reproduce the plume of $$^{137}$$Cs, (4) assess the multi-model ensemble mean, and (5) obtain the knowledge for improving the physical processes of the models. To exclude the uncertainties of the model results originated from the emission inventory, all models used the same emission inventory. The meteorological data with fine spatiotemporal resolution, which was calculated by the Japanese operational weather forecast model coupled with the local ensemble transform Kalman Filter data assimilation system, was applied for all models to reduce the uncertainties originated from the difference in the meteorological field. As well as the comparison among the models, the comparison between the models and in-situ measurement from the national suspended particle matter (SPM) sampling network are conducted. The comparisons between the model results and the SPM data indicate that the $$^{137}$$Cs concentration near the FDNPP transported without precipitation process was relatively well reproduced by using the meteorological data with fine spatiotemporal resolution. On the contrary, $$^{137}$$Cs concentration accompanied with precipitation has large inter-model spread. In the presentation, we will discuss the more detailed analyses about the physical process to determine the $$^{137}$$Cs concentration.

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