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論文

Oceanic dispersion of Fukushima-derived Cs-137 simulated by multiple oceanic general circulation models

川村 英之; 古野 朗子; 小林 卓也; 印 貞治*; 中山 智治*; 石川 洋一*; 宮澤 康正*; 碓氷 典久*

Journal of Environmental Radioactivity, 180, p.36 - 58, 2017/12

 被引用回数:2 パーセンタイル:69.03(Environmental Sciences)

本研究では、単一の海洋拡散モデルと複数の海洋大循環モデルを使用して、福島第一原子力発電所事故起因のセシウム137の海洋拡散相互比較シミュレーションを実施した。シミュレーション結果は、福島県沿岸、日本沖合及び外洋で観測されたセシウム137濃度を比較的良好に再現していることが確認された。セシウム137は事故後数か月間は沿岸を南北方向に拡散し、その後、黒潮や黒潮続流により沖合へ拡散されたことが、福島県沿岸、日本沖合及び外洋を対象とした海洋拡散相互比較シミュレーションにより共通して示唆された。事故から1年間のセシウム137の海洋中存在量を定量化することにより、セシウム137が活発に福島県沿岸及び日本沖合から外洋へ拡散し、同時に海洋の浅い層から深い層へ拡散したことが示唆された。

論文

Numerical simulation on the long-term variation of radioactive cesium concentration in the North Pacific due to the Fukushima disaster

川村 英之; 小林 卓也; 古野 朗子; 碓氷 典久*; 蒲地 政文*

Journal of Environmental Radioactivity, 136, p.64 - 75, 2014/10

 被引用回数:15 パーセンタイル:33.84(Environmental Sciences)

2011年3月に起こった福島第一原子力発電所の事故に起因する放射性セシウムが北太平洋に与える影響を評価するため、長期間の海洋拡散シミュレーションを行った。放射性セシウムの海洋への放出量は海洋モニタリングデータから見積もり、大気から海表面への沈着量は大気拡散シミュレーションにより計算した。放射性セシウムに汚染された主要海域は事故から1 年後には西経170$$^{circ}$$を通過して、北太平洋の中心海域にまで広がったと示唆された。事故から2.5年後には、北太平洋のほとんどの海域で$$^{137}$$Cs濃度は事故以前の値にまで希釈されたと示唆された。

論文

Drift simulation of tsunami debris in the North Pacific

川村 英之; 小林 卓也; 西川 史朗*; 石川 洋一*; 碓氷 典久*; 蒲地 政文*; 麻生 紀子*; 田中 裕介*; 淡路 敏之*

Global Environmental Research (Internet), 18(1), p.81 - 96, 2014/09

2011年3月11日に発生した東日本大震災の津波により東北地方から北太平洋へ流出した洋上漂流物に関して、北太平洋における分布を再現・予報するため、漂流シミュレーションを実施した。その結果、洋上漂流物は最初は黒潮続流と西風により主に東に流されながら、海洋の渦と大気擾乱により南北方向にも広がったと示唆された。浮遊性の高い洋上漂流物は、海流よりも海上風の影響をより強く受けて北太平洋上に広がり、2011年の秋頃には北アメリカ大陸西岸に到着したと考えられる。北アメリカ大陸周辺の洋上漂流物は大気圧の季節変動の影響を受けて広がったことが示唆された。また、予報シミュレーションにより、北アメリカ大陸からフィリピン諸島にかけて、洋上漂流物が帯状に広がることが予報された。

論文

Intercomparison of numerical simulations on oceanic dispersion of the radioactive cesium released because of the Fukushima disaster

川村 英之; 小林 卓也; 古野 朗子; 碓氷 典久*; 蒲地 政文*; 西川 史朗*; 石川 洋一*

Proceedings of 19th Pacific Basin Nuclear Conference (PBNC 2014) (USB Flash Drive), 7 Pages, 2014/08

福島第一原子力発電所から放出された放射性セシウムの濃度を明らかにするため、2011年3月から2013年9月における北太平洋の海洋拡散シミュレーションを行った。一般的に、放射性セシウムの海洋拡散シミュレーションでは、海流のような海況データが濃度分布に大きな影響を与える。本研究では、2種類の独立した海況データを使用して海洋拡散シミュレーションを行った。その結果、福島第一原子力発電所事故から約2年後には北太平洋における$$^{137}$$Cs濃度は事故前のバックグラウンドレベル以下になったことが2つの海洋拡散シミュレーションから示唆された。また、海洋拡散シミュレーションの相互比較から、黒潮続流域の中規模渦が海表面における放射性セシウム濃度を効果的に希釈したことが示唆された。さらに、中規模渦に伴う強い下降流が放射性セシウムを中層に輸送したことが示唆され、この現象は将来の北太平洋における放射性セシウム濃度を評価する上で重要なことだと考えられる。

口頭

福島第一原子力発電所から放出された$$^{137}$$Csの海洋中移行シミュレーション

川村 英之; 小林 卓也; 古野 朗子; 碓氷 典久*; 蒲地 政文*

no journal, , 

2011年3月11日に発生した東日本大震災に起因する福島第一原子力発電所の事故により海洋中へ放出された$$^{137}$$Csの海洋中移行シミュレーションを行った。本研究に用いた数値モデルは原子力機構で開発した海洋中放射性核種移行モデル(SEA-GEARN)であり、入力データとして気象庁気象研究所が開発した海洋三次元変分法同化システム(MOVE)により計算された高品質な再解析データを入力した。シミュレーション結果と北太平洋における海表面の$$^{137}$$Cs濃度の観測データとの比較を行った結果、観測データと良い一致を示す地点もあるが、過小評価となる海域も確認された。$$^{137}$$Csの分布に関しては、大気中に広く分布したものが海表面に沈着することにより北太平洋に広く分布するが、全体的にその濃度は低いものであった。一方、施設から直接海洋中へ放出された$$^{137}$$Csは黒潮続流により東に流されながら、中規模渦により南北方向に広がる傾向であった。

口頭

福島第一原発事故による$$^{137}$$Cs濃度分布の長期変動

川村 英之; 小林 卓也; 古野 朗子; 碓氷 典久*; 蒲地 政文*

no journal, , 

福島第一原子力発電所から放出された$$^{137}$$Csの北太平洋における海洋中移行シミュレーションを行った。本研究では、海表面だけでなく、中層における$$^{137}$$Csの移行を解明するため、原子力機構が開発した差分版の海洋中放射性核種移行モデル(SEA-GEARN)を使用した。SEA-GEARNの入力データには、気象庁気象研究所が開発した海洋三次元変分法同化システム(MOVE)により計算された再解析データを使用した。シミュレーションの結果から、海洋中へ直接放出された高濃度汚染水は、黒潮続流域に発達する中規模渦により大きく希釈されたことが示唆された。また、この中規模渦により、水深200m程度の中層にも$$^{137}$$Csが効果的に輸送されたと考えられた。海洋中へ直接放出された$$^{137}$$Csは、黒潮続流域を通過した後は、東への移動速度が低下し、2012年8月にはその東端は西経165$$^{circ}$$付近に達していた。

口頭

Numerical experiments on dispersion of radionuclides in the ocean released from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant; An Application of GOV product to marine environmental emergency responses

川村 英之; 小林 卓也; 古野 朗子; 碓氷 典久*; 蒲地 政文*

no journal, , 

2011年3月に起こった福島第一原子力発電所の事故により海洋へ放出された$$^{137}$$Csに関して、海洋拡散シミュレーションを行い、北太平洋における$$^{137}$$Cs濃度の長期変動を解析した。海洋中へ直接放出された$$^{137}$$Csの放出量は海洋モニタリングデータから見積もり、大気中から海表面への沈着量は大気拡散シミュレーションにより計算した。海洋拡散シミュレーションには、海洋拡散モデル(SEA-GEARN)と3次元変分法データ同化システム(MOVE-NP, MOVE-WNP)を使用した。数値シミュレーションから、北太平洋における$$^{137}$$Cs濃度の長期変動が明らかとなり、事故から1年後には$$^{137}$$Csの主要な塊は西経170$$^{circ}$$を超えて太平洋の中心部に到達したと示唆された。また、$$^{137}$$Csは黒潮続流域の中規模渦により効果的に希釈され、事故から1年後には北太平洋のほとんどの海域で、その濃度は事故前のバックグラウンド濃度以下まで低下したと考えられる。

口頭

震災漂流物の予測シミュレーション

川村 英之; 小林 卓也; 西川 史朗*; 石川 洋一*; 碓氷 典久*; 蒲地 政文*

no journal, , 

2011年3月に発生した東日本大震災の津波により、大量の震災漂流物が東北地方から太平洋へ流出した。本研究では、震災漂流物が海洋環境に与える影響を評価するため、海洋研究開発機構や気象庁気象研究所と協力して、太平洋における震災漂流物の分布を数値シミュレーションにより予測した。震災漂流物の予測シミュレーションには、原子力機構が開発した海洋中物質移行モデル(SEA-GEARN)を使用した。震災漂流物の予測シミュレーションを行うためには、海流と海上風のデータが必要となるが、2011年3月から2013年9月までの期間は、気象庁気象研究所の海洋データ同化システム(MOVE)で計算された海流と海上風のデータを使用した。また、2013年10月から2016年6月までの期間は、海洋研究開発機構の大気海洋結合データ同化システム(K7)で計算された海流と海上風のデータを使用した。予測シミュレーションの結果、震災漂流物は黒潮続流と呼ばれる海流により北太平洋上を主に東向きに流され、北アメリカ大陸西岸に到達したことが示唆された。また、震災漂流物は今後、赤道から北緯30度付近までの北太平洋南部に主に分布する傾向があることが予測された。

口頭

Drift simulation of Japan Tsunami Marine Debris (JTMD) as an application of data assimilation

蒲地 政文*; 川村 英之; 石川 洋一*; 碓氷 典久*

no journal, , 

2011年3月11日に発生した東日本大震災後、津波により流出した洋上漂流物の北太平洋における分布や大陸沿岸への漂着場所・漂着日時を予測するため、海洋研究開発機構・原子力機構・気象庁気象研究所が共同して、洋上漂流物の漂流シミュレーションを実施してきた。漂流シミュレーションは、海洋データ同化システムMOVE/MRI.COM-WNP,NP、大気海洋結合データ同化システムK7、及び原子力機構が開発した海洋拡散モデルSEA-GEARNを使用して行われた。データ同化を適用して計算された海流・海上風データを使用し、海上風の影響を洋上漂流物の形状毎に考慮することで、洋上漂流物の高精度な予測が可能であることが、実際に確認された洋上漂流物の目視情報等から明らかになった。

口頭

福島第一原子力発電所から放出された$$^{137}$$Csの海洋拡散相互比較シミュレーション

川村 英之; 古野 朗子; 小林 卓也; 印 貞治*; 中山 智治*; 石川 洋一*; 宮澤 康正*; 碓氷 典久*

no journal, , 

福島第一原子力発電所から海洋へ放出された$$^{137}$$Csの海洋拡散シミュレーションはこれまで数多く行われてきたが、シミュレーションには放出量や海況データ等に起因する誤差が含まれている。本研究では、5種類の海況データを入力データとした海洋拡散シミュレーションを実施することで、海況データの相違による$$^{137}$$Csの海洋中移行への影響を解析し、福島県沿岸から北太平洋広域までの$$^{137}$$Csの海洋中移行を明らかにすることを目的としている。水平解像度が低いシミュレーションと比較して、高解像度シミュレーションは福島県の海岸線と沖合で観測された$$^{137}$$Cs濃度を良好に再現しており、事故から数か月間は海洋へ直接放出された$$^{137}$$Csが福島県沿岸を主に南北方向に拡散したことが示唆された。北太平洋西部や北太平洋全域を対象としたシミュレーションは、比較的解像度が低いがデータ同化手法により主な海流の変動を良好に再現しており、$$^{137}$$Csが沿岸から外洋へ輸送される過程で黒潮続流が大きな役割を担っていたことが示唆された。また、$$^{137}$$Csは事故直後は主に混合層に存在していたが、1年後には混合層以深にも輸送されたことが定量的に示された。

口頭

Oceanic dispersion of Fukushima-derived Cs-137 in the coastal, offshore, and open oceans simulated by multiple oceanic general circulation models

川村 英之; 古野 朗子; 小林 卓也; 印 貞治*; 中山 智治*; 石川 洋一*; 宮澤 康正*; 碓氷 典久*

no journal, , 

本研究では、複数の海況データを入力データとして、海洋拡散モデルSEA-GEARN-FDMを使用し、福島第一原子力発電所から放出されたセシウム137の海洋拡散シミュレーションを実施した。セシウム137のソースタームとしては、WSPEEDI-IIを使用した大気拡散シミュレーションで計算された海表面沈着量と福島第一原子力発電所から海洋への直接放出量を考慮した。海洋拡散シミュレーションで計算された沿岸・沖合・外洋のセシウム137濃度は、観測されたセシウム137濃度を良好に再現した。福島第一原子力発電所から海洋へ直接放出されたセシウム137は、事故後の数か月間は沿岸に沿って南北方向に拡散し、黒潮や黒潮続流により沖合へ東向きに拡散されたことが示唆された。黒潮や黒潮続流が流れる海域では、これらに伴う中規模渦により、セシウム137が活発に希釈されたと考えられる。事故後の1年間における沿岸・沖合・外洋のセシウム137の海水中存在量を解析した結果、セシウム137が外洋へ活発に拡散されるとともに、表層から深層へ沈み込んだことが示唆された。

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