第6章エア・トレーサーによる拡散実験＊

6．1　はじめに

　最近電子計算機の大型化および高速化に伴って大気汚染質の濃度予測や、海陸風の循環について

数値シミュレーションによる研究が活発に行われている。また、汚染質の長距離・長時間輸送が全

球的な汚染に関連して関心を集めているが、これらのシミュレーションの結果の検証や野外拡散実

験にはトレーサーによる方法がよく用いられており、現在までに種種の方法が開発されている。な

かでもよく使用されているのがSF6でLambら、（1978a、1979b）は、SF6とCBrF3を

用いて大規模な拡散実験を行っている。このSF6は安定、安全、バックグラウンド濃度が低い等

の特性のため日本でも大気拡散実験や汚染質の輸送に関連して巾広く用いられている。また、

Ferberら、（1981）は、イギリスで製造された2種のパーフルオロカーボン、C7F14およびC8

Fl6を用いて長距離の拡散実験を行っている。この物質は大気中におけるバックグラウンド値が非

常に低く（C7F14で0．0024ppt）、分析感度が高いため長距離用トレーサーとして今後有望と考

えられている。

　その他次に述べるように過去に種種のトレーサー実験が行われている。Hay　and　Pasquil1

（1957）によるリコポジウムを用いた短距離の実験や、二酸化いおう（Cramer、1958a、1959b）、

オイルフォッグ（Barad　and　Shorr、1954、Smithら、1958）やXenon133のような放射性

物質（Eggelton　and　Thompson、1961）を用いた例もあるが、これ等は現在大気環境中、特に

都市に近い域では安全性、定量性等といった点でトレーサーとして不適とされている。硫化カドミ

ウム亜鉛のような蛍光粒子も一時期広く用いられた（Brahamら、1952、Crozier　and　Seely、

1955、Leighton、1975、Barad　and　Fuquay、1962and　Leightonら、1965）が、放出量を

精度よく知ることが困難で、試料の定量にも精度に問題があり、現在はあまり行われていない。ウ

ラニン顔料は、有望と考えられたが（Robinsonら、1959）、高温に弱く、最近はバックグラウンド

が高くなっているとも考えられている。

　このように多くのトレーサー物質があるが、これらは限界検出感度、試料の保存性、多重トレー

サー機能および扱い易さといった点のすべてを十分に満たしているとはいえず、特に多重トレーサ

ーとしての機能は不十分な状態となっている。上記の点で有望なのが、インジウム（ln）やジスプ

ロシゥム（Dy）のような放射化分析感度の高い元素を使う方法で、In、Dyおよびアンチモン（Sb）

では（Haines、1957、およびNorden　and　Van　As、1979）、Dyでは（K廿hnら、1976）、

＊佐藤純次：企画室　小林隆久：応用気象研究部，

一173一

気象研究所技術報告　第11号　1984

Inでは（Dingle、1968Dahlら、1970）、Coでは（Nakasa　and　O㎞o、1967）、Auでは

（Guerinら、1971）のような例がある。ここではこの方法について使うべき元素やその放出お

よびサンプリング方法について検討して開発したエア・トレーサーシステムについて述べるととも

に、このシステムとSF6との比較や、瀬戸内海で行った海陸風循環内におけるトレーサー輸送実

験について報告する。

6．2　Activable　Multiple　Air　Tracer（AMAT）システム

　この方法は放射化分析感度の高い、主として希土類元素の化合物を粒子として放出し、フィルタ

ー上にサンプリングして放射化分析により定量化するものであり、バックグラウンドの低い物質を

選ぶことにより、少量の放出で広範囲の拡散実験を行うことができる。また、フィルター上に捕集

するため、予測濃度が低い場合や捕集時刻を細かく特定する必要のない時には長時間サンプリング

することによって蓄積できるため都合がよい。さらに、試料は元素のため長期間の保存も可能であ

り、フィルターのため運搬も容易である。また後述するような方法で元素を選択すれば、容易に多

重トレーサー実験を行うことができる。欠点としては、SF6のように短時間のサンプリング（数

秒～数分）では経済的に拡散実験を行うことができないことが挙げられる。

　表6．1は本AMAT法としてユーロピゥム（Eu）、およびDyについてSF6等、種種のトレ

ーサーと比較したもので、Relative　Emission　Rateの欄には、同じ希釈率でバックグラウンド

値の10倍の濃度を得られるために必要な相対放出量を、SF6を100として記してある。つまり

SF6を1kg放出しなければならない場合、Euだと0．39でよいことになる。乙の右の欄は、こ

の放出量に価格を乗じた経済性を表わすものでSF6を1として計算してある。Euの場合0．2で、

SF6よりは5倍の経済性があることがわかる。なお粒子トレーサーについては10m3のサンプリン

グで計算してある。ハィボリゥムサンプラーのように大吸引量ポンプを用いてより多く捕集すれば

さらに経済性は増すことになる。ただ、表6．1には分析費用は含まれていない。

　上に示したように、経済性ではバックグラウンド値が低いことが重要だが、その他にトレーサー元

素を選択するための条件としては・放射化分析感度がよいこと、・無害であること、・経済的であ

ること、・半減期やピークエネルギー等、放射化分析が容易に行える特性を持つこと等がある。こ

れらを考慮して、いくつかの元素を選択し比較したのが表6．2であり、半減期が約1時間以上、

1012n／cm2secの中性子フラックスに1時間照射した比放射能が105dpm／ng以上あるものか

ら選択してある。表6。1と同様な相対放出量（Euを10としてある）および経済性を記してある。

この計算で用いたバックグラウン．ド値は、日本での種種の測定値（Mamuroら，1973）からの

代表的な値を用いている・EuとDyについては0．02ng／in3と0。1ng／m3を用いているが、瀬

戸内海での実験での値は各0．03ng／m3、0．08ng／m3であった。この表から最もよいと考えられ

るのが、Eu、Dy、ホルミウム（Ho）およびLuであり、またInもよいが場所によりバックグ

一174一

気象研究所技術報告　第11号　1984

Table6．1 C・mparis・n・fva近・usa廿tracermeth・ds．Theaste亘sksmean10m3sampHng・f

a廿．

Tracers Molecular Sensitivity Background Cost／Kg Relative Relative　Cost／

Weight（9） Concentrat圭on （Yen） Emission　Rate Emission

SF6 146 L　ppt 1。ppt 2，300 100 1C7F14 350 く1ppt 0。0024ppt 23，100 0．6 0．06

C8F16 400 ＜1ppt 0．026ppt 23，100 7．2 0．72

Uranine　Dye 121 100×10－129 （0．1？）ng 1，000 1．5 0．01＊

Fluorescent　Particles 210 100×10幅129 （0．1？）ng 2，500 1．5 0．02＊

Eu 152 20×10－129 0。02ng 15，000 0．03 0．2＊

Dy 162 20×10聞129 0。1ng 3，700 0．15 0．25＊

Table6．2 Comparison　of　the　chaエacteristics　of　activable　multiple　ah！tracers．

meanslh。u血ad圭ati。n・f1012n／cm2／secneutr・n且ux．

The　asterisk

Specifie Sensitivity Background Relative Relative

Elements Half－1ife Radioactivity＊ Concentration Emission Cost／

（dpm／μ9） （ng） （ng／m3） Rate Emissions

ln 54m 2．5×107 0，006 0．1．20 2，000、 400

Sm 1．96d 1．4×105 0．1 0．07－4 400 144

Eu 9．2h 1．3×107 0．02 0．02一 2 3Dy 2．3h 3．9×107 0．02 0．1一 10 4Ho 1。1d 3．4×105 0．09 （0．1？） 10 8Lu 3．7h 1．3×106 0．03 ＜0．05 5 15

Re 16．7h 4．6×105 0．2 （0．1？） 10 45

Ir 19．Oh 5．7±105 0．2 （0．1？） 10 90

Au 2．7d 2。0×105 0．07 0．2－0．1 10 45

ラウンド値が高い場合がある。

6．2．1　放出方法

　粒子をトレーサーとして放出する場合には、自由落下による沈着が無視できるよう十分小さな粒

子として放出する必要がある。この方法としては、トレーサー物質を溶液に溶かし、アトマィズし

たり、沸点以上に熱して放出するものがある。前者としてはBeniamin　and　Lee（1975）、後者

としてはK置㎞ら、（1976）やDingle（1968）がDyやInをflareから放出し、Dah1ら、

（1970）はInをアルコール溶液にしてオイルバーナーから放出、　Thomasら、（1973）は

Acetone　hexaneを燃焼させて放出した。また、Norden　and　Van　As（1979）はIn　を

エタノールに溶かし、燃焼させてサブミクロン級の粒子発生装置を作った。

　今回、われわれが用いた方法は圧縮空気を用いる特殊なバッフル板のついた噴霧器で・トレーサ

一175一

気象研究所技術報告　第11号　1984

一物質を水に溶かし、超微霧として直接大気中に放出するもので（図6。1）この放出粒子の累積粒

子径分布を図6．2に示してある。図6．2は、放出点から風下10m、100m及び20kmにおいてア

ンダーセンサンプラーにより測定したもので、90％以上が空気動力学径5μm以下の粒子として放

出されていることが分かる。この場合の沈着速度は0．1～0．3cm／もecである（Sehme1、1980）。

より小さな粒子として放出するには、Norden　and　Van　As（1979）のように燃焼させればよい

が、飛行機やヘリコプターから放出する計画もあったため、この方法を採用した。

6．2．2　サンプリング

　トレーサーの捕集は、フィルター上に行う。ポンプは、運搬や操作上コンパクトなものが好まし

く（Ferberら、1981）、分析や経済性の面ではできるだけ採気量の多いものが望まれる。ここで

は主としてハィボリウムサンプラーを用いたが、これは吸引量が大きい反面、音が大きくかさばり

重量も大きくまたバッテリーでの運転は困難という欠点もある。このため一般的には予測濃度の高

R SERVOIR

Water　solution

Ofrareearth

　element

　　　　／

　　　　1

　　　　1

　　　！

　　ロ　　11　　11　　響1　　曹1　　『1

　　　　ノ

　　○　／

COMPRESSORORCOMPRESSEDAi

Fig，6．1　　Atomizer　for　releasing　AMAT．

一176一

気象研究所技術報告　第11号　1984

Lπτ87”τη0　　　　　8　　　　　6　　　　　4　　　　　2

1　　　　0　　　　　0　　　　　0　　　　0

～O、ト苺ト≧周O≧OO聖自く岩ミこO

0．0

ロx＝10m●x司00mO　x＝20km

1．げ．働ρ

ノ

　　○∂　　’

　’　グ　」　8　♂」4

」

4

0．1 　　　1．O

D瓦4Mε7ξR　ψmク

10．0

Fig．6．2　　Cummulative　distributions　of　the　particle　diameters　generate（1by　the　atomizer　at

　　　　10m，100mand20Km．

い所ではローボリウムサンプラー等コンパクトなものにし、低い所ではハイボリウムサンプラーに

すればトレーサー捕集量のばらつきも少なくなり分析も容易になる。なお、フィルターを自動的に

交換する自動サンプラー等を利用することによる省力化も望まれる。

　フィルターについては、捕集後原子炉で10サンプル程度一度に照射できるよう、ハイボリウムサ

ンプラーでは10cmφのものを使用した。また妨害元素の少ないことも必要なため、圧損はやや大

きいが妨害元素の少ないワットマン41や、価格は高いが上記の点でより優れているテフロン製の

PF－1フィルターを使用した。

　なお、サンプリングは、土砂等の舞い上がりによる妨害元素の捕集を避けるため、建物の屋上な

どある程度の高さを持つ所や、草地のような場所で行い、フィルター交換も汚染されないよう十分

注意して行った。

危3　トレーサ」実験

6．3．1　新居浜におけるトレーサー予備実験

　新居浜においては1980年7月22～24日、前章までに記述した野外の総合気象観測と同時に、そ

の一環としてAMATトレーサーの予備拡散実験が行われた。新居浜は西日本の瀬戸内海に面した

工業都市で、石鎚山脈が海岸から南側約8kmにせまっている。海風時、陸風時に各Eu、Dyを新

一177一

気象研究所技術報告　第11号　1984

居浜沖合の漁船（Dy1、Dy2、Dy3：数字はランナンバーを示す）と新居浜の南、海岸から7km

の高台から（EUI）放出した（図6．3）。

　サンプリングは、図6．3に示すように測定点Dから点1までの6か所でハイボリウムサンプラー

によって行った。陸風の場合、放出点からサンプリング地点までの距離は、点1で2km、点D～H

で5．5～6．5㎞でU＝1m／secとした場合、5．5～6．5㎞でのプルームの軸上での予測濃度

は放出率Q－19／secとした場合5×10－79／㎡となる。また、海風時、沖合5kmから放出

（run1）した場合、点D～Hは放出点から6．5～8．5㎞、1は10．5㎞となり、10．5㎞での

予測濃度は2×10－79／証となる。この新居浜での陸風の吹く時間帯は、3時～6時、また海風は、

10時～16時頃で実験は海風時に3回、陸風時に2回の計5回行った。

　放出はEu、Dyとも約409を1～2時間で行い、サンプリングは、100分間捕集・20分間でフ

ィルター交換のサイクルを連続して行った。採気量は、15～60㎡である。放串高度は、船において

は海面上約3m、陸では約10mの崖の上から前述した圧縮空気を利用した特殊噴霧器で行った。気

象条件は、7月23日、12時30分～14時50分の海上放出時に前線通過による強風・強雨があった他

は、U－1～2m／secの状態であった。1例として7月22日、午前8時の新居浜市の地上風向

・風速を図6．4に示す。点線は小高い丘のある所を示すがこのために風系が乱れている。

『賦oo誇、一㍗・f継島，

　薪鮎％　、4ず

｝　じ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　の

　、．　　　　　　　　　　　ぜ9

　る　　O

　　

　

　ヨ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

［9．・璽M

．’騨■　　一

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ユ　（齢塾夢驚∵（．

恥　U。shima　　噸　　　A

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　　　　　　　　　　HIUCHl－NADA

　　　　　　　　　　　●B　　　　　　　　▼Dy2

　　　　　　　　　　　　　　　　　Dy1▼Dy　　　　　　　　　　　　陶

　　　　　　　選鞭静拶鰍搾

劉．．・緻夢DE高

　　　　NllHAMA　　　　　　　　　　ム　　　　　　　　　Euヤ　　　　　　　　　　　0　　　5　　唾OKm

Fig。6．3　　Location　ofthe　Niihama　Experiment　region　and　the　sampling　network．

一178一

気象研究所技術報告　第11号　1984

　Surface　Wind　Direction　O8＝00July22，’1980　　C

　　　　　　　察3』’㌔　　　　　’：＆へ・．

鰯≠．2●Eぐで瞬　　！・一一・’。、

　〇一　一　　　　　　、　　　”

　f．。氏　”、”／　犬　O　　　　　　　　　　　t　　　　，

　　一　　　k

　　　　堕・よ門　　　’

　　　くき　・’　塾二’舗

F

　　　　　　　　ノ

／一　　　　　　　　』”’”

　●　　　Niihama　　墨

　　企　　　　　1　2KM

Fig．6．4　　Surface　wind　system　in　the　Niihama　area　at　O8：00，July22，1980．

　サンプリングした試料は立教大学原子力研究所の実験用原子炉TRIGA－H型で放射化し分析

した。原子炉の中性子束は、4×1012n－cm－2sec－1で照射は30分間、冷却時間は60～100分、

測定時問300秒で行った。DyおよびEuの定量に用いたエネルギーは各94Kev、122Kevであ

る。なお照射は1カプセルに10試料ずつ入れて同時に行った。

　図6．5に海風時の結果を示してある。A～1がサンプリング地点で、縦軸に時間，横軸にバック

グラウンドレベルに対する濃度比を示してある。1目盛が5倍を表わす。1回目の放出は、7月22

日6時15分～7時10分、沖合5㎞でこの場合には約2時間遅れて、地点Hにおいて26倍の濃度

が観測された。2回目の放出は、7月22日12時～113時45分、沖合7kmでこの場合も約2時問後

に、今度は地点Fに32倍の濃度が観測された。それぞれの濃度は、2．3ng／m、2．9ng／mである。

　図6．6は陸風時の結果であるが、1目盛が50倍となっている他は、図6．5と同じである。1回目

は7月23日3時～6時12分に放出した。放出地点から2kmの1地点では、すぐに89倍、続いて

113倍の濃度が見られ、また地点Dでは約2時間後に142倍の濃度が観測された。2回目は7月

24日3時16分～4時11分でこの場合は最も近い1地点でも2時間後に235倍の濃度が観測された。

プルームの軸濃度としての計算による予測濃度と観測値との比較は表6．3の通りである。

　プルームモデルからも分かるように煙源の近距離では煙流軸を少しでも外れると、濃度は激滅す

一179一

D八TE

7／22

ア／23

7／Z4

Fig．6．5

S〈MPLl　NG

NUMBER

　　　1

　　　2

　　　3

　　　4

　　　5

　　　6

　　　1

　　　2

　　　3

　　　4

　　　5

　　　6

　　　7

　　　1

　　　2

　　　3

A

　　　　　　む

ー」㎜

気象研究所技術報告　第11号　1984

　　　　　　　　　　　　　　　SEA　BREEZE

B　　　C　　　D　　　E　　　F　　　G H 1

一

1 ］ 4

コ

｝ ←

］

一一 一 一一

RU　N

　　l』06115

　07『0

　　2　12：00

　13：45

　3

12：30

14：5D

　　　　O　　　　　　　　　　　　　　　　　RATIO　OF　CONCENTRATlON　TO　THE　BACKGROUND

Time　variation　of　AMAT（Dy）concentration　afteHelease（luring　sea　breeze。A

and　B　are　the　sampling　points　at　Uoshima　and5Km　offshoreラrespectively。

　　　　　　　　　　」」＿J

　　　S〈MPUNGDへIENUMBER　A

7／22　　　1

　　　　　　2

　　　　　　3

　　　　　　4

　　　　　　5

　　　　　　6

7／23　　　1

　　　　　　2

　　　　　　3

　　　　　　4

　　　　　　5

　　　　　　6

　　　　　　7

　　　　　　　　Oll

B C　　　D

LAND

E

BREEZE

F　　　G H 1

L＿」」」1一一一

｝

1 ＿一一一一

コ ＿’二⊃ コ1 L＿」＿

L＿　・

6．6

RATIO　OF　CONCENTRATlON　TO　THE　BACKGROUND

Same　as　Fig．7。8but　during　lan（1breeze，

　　　　　一180一

RUN

　4

03：00

06112

　5

03116

04：11

気象研究所技術報告　第11号　1984

Table6．3　Comparison　of　pre（licted　and　observe（1axial　concentrations　in　the　Niihama　Expeエiment。

Eu Dy

DownwindDistance Run

Axial　concentmtion Distance

Downwin（1Run

Axial　concentration

Pエedicte（1 Observed Pre（1icted Observed

2（Km）

4．

5

　　　　　一64．5×10

　　　　　－64．5×10

6．3×10軸7

5．2×10需7

8（Km） 1 3×10－7 　　　　　　一ワ1．8×10

5（Km）

45

6．×10一ワ

6×10－7

8×10－7

4。4×10－7

10（Km） 1 2×10隅ワ・　　　　　＿づ

1．5×10

る。2kmにおける実測値の濃度は実際に正確な軸上濃度を示しているかどうかは観測点の密度か

らみてもそれ程正確ではない。一方ぐある程度煙源から遠くなると濃度の横方向の分布はブロード

になり、多少軸から外れても濃度はそれほどの差は持たない。

6．3．2　海陸風循環内におけるAMAT輸送実験

　（1）、AMAT輸送実験の概要

　一般風が南西のときに実施した1980年7月の観測結果によって、燧灘周辺では海陸風による顕

著な局地循環が出現することが確認された。この局地循環の特徴は、日中では燧灘のほぼ中央が風

の発散域であり、これを挾んで中国側及び四国側に海風が発達している。特に四国側では反流が顕

著であることも見出された。このような局地循環の中では、大気汚染物質が時間的及び空間的にど

のような経過をたどって輸送されるかということも興味ある問題である。

　開発したアクチバブル・マルチ・エア・トレーサー（AMAT）法を用いることにより、数10km

程度の距離までは追跡可能であることも見積られている。従って1981年8月の実験では、エア・

トレーサー測定網を前年の予備実験よりは空間的に拡張し、各実験毎における観測時間を延長する

ことによって局地循環による物質の輸送を把握することを目的とした。

　早朝の陸風時において、新居浜市の内陸8km地点の地上高10mよりEuを約1時問30分放出し

た。一方日中の海風時には新居浜の沖合20kmの燧灘中央付近において、高度330mより航空機

によってDyを1時間放出し、（図6．7）また同時に沖合10kmに碇泊した船によって高度3mより

Hoを約1時間30分放出してこれらのトレーサーが海風によって輸送される経過を陸風時の場合と

併わせて陸上および海上に展開した測定点において捕集し、それぞれのトレーサーの振舞を長時間

にわたって観測した。

　トレーサーの測定網は図6．8に示されている燧灘全域を取り囲む広域的なものと、この中に包含

される新居浜市を中心とした比較的密で局地的なもの（図6．9）とを併せて展開した。この測定網

は船による海上の2点を含む23か所のトレーサー測定点で形成されている。測定網を示した図にお

一181一

気象研究所技術報告　第11号　1984

Fig．6，7 Photograph　of　the　atomizer　on

the　aircraft．

けるDy、HoおよびEuはそれぞれ記号の示すト

レーサーの放出点の位置を示すが、DyおよびHoに

ついてはどのような風向にも対処できるように新居

浜中心部の公害センター（X地点）を中心に112．5

度の範囲内でそれぞれ22．5度間隔で6点ずつをあら

かじめ設定しておき、各実験毎に風向を考慮して放

出点の位置を決定した。

　トレーサーには大気中におけるバックグラウンド

濃度が非常に低い希土類元素が用いられているが、

新居浜市は工業地域であり、この地域における各ト

レーサー物質のバックグラウンド濃度値を把握して

　Oー』

・生平

10　　20　Km

L月レτ87庸ηR

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Fig．6．8 A辻tracer　sampling　network（1eployed　in　the　Hiuchi－nada　area，Dy，Ho　and　Eu

mean　the　respective　tlacer　releasing　points。The　local　sampling　network　was　de－

Ploye（1in　the　stipPle（l　area．

一182一

ー一coQo－

二月1τ87層7η

　　　　　　　　　　　　　…●一染………・…翼〆　…読鑑翫…撲…擦一一無離…凹箆…ゆ

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0　　　　0．　　　　ポ．，　　，　ガ．　　　　ガ．．　　　0　　　　ゲ．　　　　O

O　　　　　　　

7　　　　　　　

5　　　　　　　

5　　　　　　　

4　　　　　　　

3　　　　　　　

Z　　　　　　　

1　　　　　　　0

SYMBOLS

A＝TOYO

I＝IYOMISHIMAJ；N工IH1掘

L；GYOSENQ；NAGATSU

R3SEKIKAWA

S：TAKIliA皿

丁：FUNAKI

U；KOHSATO

V31ZUMIKAWA

W3CENTER

X3SOHBIRAKI

Y；SUMITOMO　　　　　CHE．

Z3TAMATSU

P3SHUNPUMARU

Fig．6．9　　Local　sampling　network　around　Niihama　city．

独樽卑醤翠餌識離略　脇二畑　おoo藤

気象研究所技術報告　第11号　1984

おく必要がある。そこで第1回目のトレーサー放出の前日である8月18日にバックグラウンド濃度

の日変化を惣開測定点（X）において測定し、この測定結果で各トレーサー物質のバックグラウン

ド濃度を代表させた。当日の気象条件は、天気は晴で風は昼間はN～NNE、3m／s以下、夜間は

ほとんどCalmであった。図6．10は例としてEuのバックグラウンド濃度の日変化を示したもの

である。DyおよびHoについてもEuと全く同じ日変化を示している。ここでは濃度の日変化の

平均値Cbと3σを加えたものを各トレーサーのバックグラウンド濃度Cbとして定義した。これ

らのCb、に関する統計値は表6．4に示されている。実験期間中の各トレーサーの濃度（C）は

　　　　　C；Co－Cb

として評価した。ここでCoは実測され先トレーサー濃度である。すなわち、バックグラウンド濃

度日変化の最大値の99。7％以上のトレーサー濃度だけをCとして有意であると定義したわけであ

る。

　各トレーサーは表6．5に示される条件で8月19日および21日放出し、輸送や滞留状態を長時間に

わたって観測するために、8月20日はトレーサーを放出しないで前日に放出された各トレーサーの

濃度測定だけを継続した。

　トレーサーが大気とともに挙動するには、大気中において重力落下が無視できる程度にトレーサ

ー粒子が小さくなければならない。本研究における一連のトレーサー実験ではトレーサー物質であ

Fig．6ユ0

10－1

（竃＼・c）

　　礎

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三ii

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10h 14h 18h 22hO 4hAug．18 Aug．19

An　example　of　tempolal　variation　of　Eu　backgound　concentratio血（Cb）in　the

groundlevelair．

｝184一

気象研究所技術報告　第11号　1984

Table6・4　The　background　concentration　ofeach　element．obselved　in　the　groun（11evel　a廿．

Tracer

　Materials

　　Cb（ng／m3）

　　σ3

（ng／m）

　　Cb　　　　3（ng／m）

Eu

Dy

Ho

0．0324

0．1709

0．2918

0．0226

0．1257

0．2595

0．1002

0．5480

1．0703

Table6．5　　Tracerエelease　con（1itions．

DATERELEASETIME

RELEASEDTRACER

TOTAL　AMOUNTQF　RELEASEDTRACER（9）

RELEASERATE

（9！sec）

RELEASEHEIGHT　　（m）

AUG．19

0430－0600

1420－1520

1440－1620

Euα36H20・

DyC136H30・

Hoα36H20・

500

（207．38）

2000

（862．26）

500

（207．38）

0．0926

（0。0384）

0．5556

（0，2395）

0．0833

（0．0362）

10ASL

330ASL

　3ASL

AUG．21

0411－0535

1410－1512

1450－1610

EuC136H20

DyCl36H20

HoC136H20

．500

（217．40）

2000

（862．26）

500

（217．40）

0．0992

（0，0411）

0．5376

（0．2318）

0．1042

（0．0453）

10AGL

330ASL

　3ASL

る希土類元素化合物の水溶液をアトマイザーによってドライフォグの状態で放出したが、アンダーセン

サンプラーによるDyトレーサーの動力学的粒子径分布の測定結果によると、粒子のほぼ100％

が直径10μm以下であり、さらにそのうちの70彩が2μm以下である（図6．2）。粒子の形態が球

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　形であると仮定すると、直径2μmの粒子の終局沈降速度は約1．2×10cm／secであり、動力落

下は無視してもさしつかえないであろう。

　いまトレーサーの放出率をQ、その大気中における濃度をC、輸送風速を百とすると、

　　　i∫D。∫QoCdydz＋q－Q　　　　（・）　　　　　〇　　　一〇Q

の連続条件が成立っ。ここでqはトレーサーの樹葉や地面への付着、沈降等による損失である。こ

のトレーサーの損失の問題は今後の研究課題として残されるが、今回の実験結果の解析ではq＝

0、すなわちトレーサーの変質、付着および沈降による損失はないものと仮定した。沈降によるト

レーサーの損失を見積るための実験およびその結果については後述する。

一185一

気象研究所技術報告　第11号　1984

　（2）海陸風によるトレーサーの輸送（1981年8月19日の実験）

　ハイボリウムサンプラーによるトレーサーの捕集はフィルター（PF－1）の目詰まりによる採気

量の変動を防止するため、2時間毎にフィルターを交換しながら8月19日4時から20日20時までお

よび21日4時から22日4時までの二つの期間に分けて連続的に行った。したがってここで評価する

濃度は一連の2時間平均値である。さらに以下の解析においては、濃度はすべてトレーサr放出率

で割った規準化濃度（C／Q）を用いた。

　Eu放出点から5km、Dy放出点から22kmの測定点惣開（X）における規準化濃度の時間変

化を例として図6．11に示す。Eu放出後すぐに顕著な濃度が出現しており、この濃度は陸風から海

風へ転化した後も持続し、12時まで8時間に及んでいる。また風下8㎞の住友化学測定点（Y）

においても濃度が6時間にわたって持続している。一方Dyについても図6．11に見られるように、

16時から10時間も濃度が続いている。Dy放出開始から約2時間後にDy濃度が出現し始めている

が、22kmの距離の輸送時間として2時間を考慮すると、この間の輸送風速は14時～16時のパイボ

ール観測による300mより下層の平均の風速（約3m／忌）と一致する。，

10－4

　齢510

　略10

ハ苧ε1び7

あ》σ　＿8＼て0－o

　弔10

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0430　ヨ0600勘

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7420　ロ

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04”　ロ

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7470　ほ75720y

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06121806121806121806　　AIU（｝19　　　　　　　　　　20　　　　　　　　　　21　　　　　　22

Fig．6。11　　The　tempoτal　variation　of　Eu　and　Dy　tracer　concentration　observed　at　Sohbirak

　　　　sampling　point（X）。The　arrows　show　releasing　times．

一186一

　　　　　　　　　　　　　気象研究所技術報告　第11号　1984

．8月19日の瀬戸内地方は北緯25ρ東経135。付近に北上してきた台風8115号の影響が現われ始

め、新居浜地域では早朝には西風であ．ったが、1000mより下層では6時、上層では11時に東風に

転向している。しかしこのような状況の下でも新居浜地域では早朝には弱風ではあるが陸風が吹い

ている。この陸風の層の厚さは100～200mくらいで非常に浅い（図6．12）。5時45分の温位の

鉛直分布も200m以下の層が安定気層であることを示しており（図6．13〉、山風も伴なったと思わ

れるこの陸風の気層は非常に弱風で安定である。このような安定気層の中へ放出されたEuトレー

サーのプルームは横方向にはそれほど拡散していない。図6．14は2時間平均濃度の地上分布を各時

商ステップ毎に示したものである。図からも明らかなように、（A）の時間ステップではEu放出

点の風下方向にほぼ一直線上にある測定点〔惣開（X）（濃度26．0）および住友化学（Y）（濃度16．4）〕

にのみ濃度が出現しており、このことからもトレーサープルームの拡散幅が狭いことが推察される。

風速とトレーサー放出時間を考慮すると、これらの測定点ではこの時間ステップ内の後半以降にト

レーサーが到達していることが分かる◎トレーサーのプルームの長さが有限であるのでプルームの

前端および後端では時間平均濃度の評価に留意が必要である。いま単純に風速が一定と仮定すると

捕集時間丁における平均濃度をCTとし、Tの間に実際にトレーサーが捕集されている時間をtと

するとこの間のプルームの平均濃度CTは

　　　　　TCt＝CT－　　　　　t

となる。今回の実験では実測濃度の時間分解能は2時間であり、厳密なtを得ることができないが、

実測された風速によってtを推定し、トレーサーが到達した時点以降の時間平均濃度に補正すると

括孤内の数値のようになり，次の時間ステップにおける濃度と比較して合理的であるといえる。

　時間ステップ（B）でも濃度は陸上では前の時間ステップと同じ測定点にのみ出現しているが，

沖合10kmの測定点までトレーサーが達していることが分かる。濃度は前のステップと大差ないが，

風速とEu放出終了時間から概算すると惣開（X）測定点ではプルームの後半部分が観測されてい

ることになる。風は内陸部を除いて陸風が続いている。

　時間ステップ（C）になると風は海風に転化してしまっているが，沖合10kmにおける濃度は依

然として続いており、陸上における濃度は著しく低下している。この陸上における低濃度はプルー

ム後端の名残りと考えるとプルームはこの時間には海上にあるものとみなすことができる。

　時間ステップ（D）では沖合の濃度は消滅してしまっており、（B）および（C）で沖合に出現し

た濃度とほぼ同等の濃度が海岸線から約100mの新居浜測定点（」）に出現している。プルームは

海風によって復路を移流しているものと考えられる。新居浜測定点ではこの後も16時迄濃度が継続

している。

　図6．12からも分かるように日中で1000m以下の気層では風はすでにEに転じているが、200mよ

り下層ではN～NNEの薄い海風の層である。したがって海面高度330mからのDyの放出は海風

一187一

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09016543～10967554，2コ0907554，2塵。

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Fig，6ユ2　　Time　isopleth　of　the　vertical　w圭n（1profile　at　Besshi　and　Niihama　observe（1with　PIBAL

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気象研究所技術報告第11号　1984

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Fig．6・13　　T㎞e　variation　of　the　vertical　distrubution　ofpotentical　tempemture　at　Nhhama。

層の上部境界近傍である。Dyの地上濃度分布の時間変化を図6．15（a）～（d）に示す。海上にお

ける測定点がないため海上における輸送経路は定かではないが、14時～16時のZ－200～300mの

風速（3m）で輸送時間を見積るとほぼ2時間となり観測された濃度の出現時刻と一致する。また

15時～16時のZ－200～300mの風向はNE～NNEであり、図6．15（a）の地上濃度分布からも

海上ではNNEの風によって輸送されてきたことが十分推定できる。Dyの放出は航空機によって

半径900mの円源からなされており、横方向へのトレーサーの拡散には1．8kmの初期値が与えら

れたことになる。初期段階からこのような水平幅を持った1時間の長さ（u－3m／sとして10．8

km）のトレーサーを含んだ気塊は陸上に達するまでの間に拡散によってかなり大きくなづている

ことが図6．15（a）からも分かる。等濃度線は1×10－8（sec／fn3）である。陸上まで輸送されて

きたトレーサー気魂はそこで西へ向かつて移流して行っているが、新居浜市は内陸へ10km程度入

ったところで急斜面をもった石鎚山脈が追っており、また図6．15（b）に示されている19時の地上

風をみると山裾付近ではすでに斜面風とみられる弱いSSE～SEの風であり、この二つのことが

要因となって急斜面に平行に西の方向へ移流したものと思われる。20時～22時では平野部も陸風の

領域に入っているが濃度は継続している（図6．15c）。しかし1×10－8以上の濃度域は狭くなって

おり、これは陸風によって再び海上へ移流して行った気塊の後端部と思われるが、夜間の海上にお

ける濃度測定がなされていないために定かではない。しかしその次のステップ（22時～24時図6．

一189一

気象研究所技術報告　第11号　1984

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（C）　0800－1000 （D）　1000－1200

Fig．6。14 The　surface　wind　a．nd　Eu　concentration　during　the　early　stage　of　Eu　tracer　trans－

ported　on19August198L　Concentrations　normaHzed　by　source　emission　ratec／Q（10騨8sec．m－3）are　shown．

一190一

気象研究所技術報告　第11号　1984

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気象研究所技術報告　第11号　1984

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一192一

気象研究所技術報告　第11号　1984

15d）の濃度分布をみると濃度の高．い部分はなく全体的に低濃度となり、図には示していないが、

濃度は次第に低下し20日の4時には陸上におけるトレーサー濃度ば測定限界以下になってしまって

いるが、20日の海風時に陸上の数地点で再び濃度が出現している。このζとからも夜間にトレーサ

ーを含んだ気塊は陸風によって海上へ移流したと考えてよいであろう。また陸上におけるトレーサ

ーの輸送経路は測定された濃度の最高値出現地点を追跡することによっても明らかに西の方向へ移

っていることが分る。

　なおHoトレーサーについてはバックグラウンド濃度が予想外に高く、トレーサー濃度の有意性

が疑わしいために今回の解析から除外した。

6。4　AMATの沈着およぴ比較実験

6．4．1　実験の目的

　AMATを用いることによって、距離50km、時間40時間以上にわたり大気中における物質の

輸送を追跡可能なことが過去2回の野外実験によって確認された。しかしAMATは微粒子トレー

サーであるため、沈着による大気中トレーサーの損失が問題として残されていたので、最終年度は

沈着によるトレーサーの損失とこれによる鉛直濃度分布への影響を見積もる為の実験に重点を置い

た。一般に大気中の粒子状物質の沈着にはi）重力落下、ii）大気乱流による地表面や草木への衝

突・付着、iD降水機構に伴なうレインアウトおよびウォッシュアウトが考えられるが、今回の実

験ではm）の問題は除外した。またi）にういては大気中に放出されたAMATめ動力学的粒径分

布のほぼ100彩近くが直径10μm以下にあり、そのモードは約2μm付近であることが確認され

ていることから、AMATの大気中における重力落下の効果は非常に小さいと考えられる。今年度

の実験では微粒子状トレーサーであるAMATと気体トレーサーであるS　F6を同時に放出し、こ

れらの複数のトレーサー間の濃度値および水平・鉛直濃度分布を相互比較する一方、放出点近傍に

おけるAMATの地表面への沈着量を見積るための実験を行った。

664．2　野外トレーサー実験の概略

　鉛直濃度分布の測定に気象班究所の高さ213mの気象観測鉄塔を使用することにして、8月4日

～6日の期間にトレーサー実験を行った。筑波地域の8月における最多風向であるSSW風を対象

にして・トレーサr捕集網を展開した。トレーサー放出点は鉄塔より南南西3．2kmに位置する農業

技術研究所の高さ40mの給水塔に設置した。この放出点の風下1kmのアーク上に約100m間隔で

4地点、2kmのアー1ク上に約170m（5度）間隔で8地点の地上濃度測定点を配置した（図6．16）。

鉄塔における鉛直濃度分布測定高度は1．5、、50、100、150、および　200mの5高度である｝

AMATの捕集にはハイボリウム・エアサンプラーを用い、6004／minの採気量でポリフロン濾

紙上に採集し、3時間の捕集時問内で1時間毎に濾紙の交換を行った。

　SF6の捕集にはバッグサンプラーを用い、ポリエステルバッグに採集し、E　C　Dガスクロマト

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気象研究所技術報告　第11号　1984

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Fig．6・16　　Expetimental　design　schematic．

グラフによって濃度の定量分析をした。一方AMATの地表面への沈着量の測定は放出点近傍にお

いて図6．17に示したような位置の地上に置いたシャーレの中の濾紙に付着したそれぞれのトレーサ

ー量を定量分析した。

　今回使用したAMATは前年燧灘で用いたものと同じでEu、Dy、およびHoの3種類であり、

濾紙上に捕集したこれらのAMAT濃度は日本原子力研究所の原子炉J　RR一・3を使用して熱中性

子照射による放射化分析法によって定量化した。

　地上500m迄の風向・風速・気温・湿度の鉛直分布の測定を放出点の風上約100mにおいて係

留気球を用いて実施した。また気象観測塔の地上10、25、50、100、150、200mの6高度にお

いて常時観測されている風向・風速・気温・湿度のデータも利用できる他に、同じ6高度に設置さ

れている3次元超音波風向風速温度計を用いて0．1秒間隔で乱流測定も行った。

一194一

気象研究所技術報告　第11号　1984

100凹

50凹

20凹

10図　5凹（

　　SOURCE

N、

〇　　　20

SCALE　IN　凹

Fig。6。17　Ahl　tracer　deposition　measurement　network．

6．4．3　結果

　実験第1日目の3月4日は各トレーサーの相互比較を行うため4種類のトレーサーを高度40m

から表6。6に示す’タうな条件で同時に放出した。図6。18はこの場合のそれぞれのトレーサー放出率

で規準化した濃度の堀上水平分布を示したものである。SF6とAMATの濃度値を比較してみる

と、x－1kmではSF6の方がAMATより5～9倍高い濃度値を示しているが、x＝2㎞では

あまり大きな差は見られない。一方濃度分布のパターンを見るとEuとHoとが全く同じであり，

SF6とDyとがピークを2つ持らた類似したパターンを示している。この1つのピークを持ったEu、

Hoと2つのピークゑ持ったSF6、Dyとの間の相違は放出時間に起因している。すなわち表6。6

からも分かるようにEu、Hoの放出時間（T－38分）に対してSF6、Dyの場合はT－60分で

あり、しかもこの60分間の後半には風向が次第にSWへと変化している。図6．19はトレーサー放出

高度に最も近い高度である気象観測鉄塔における地上50mの風を示したものであるが、トレーサー

放出開始時刻には風向はSであったのが後半にはSWへと変化しているのが分かる。したがって

SF6、Dy濃度分布の2つのピークは前半に起ったものと後半の風向のシフトによるものと考える

ことができ、前半に起ったピークがEu、Hoのピークに対応する。

　鉛直濃度分布はHoを除いた3つのトレーサーについて得られており、図6．20に示すように上層

一195一

気象研究所技術報告　第11号　1984

Table6．6 Tracer　release　conditions．

Aughst Ho Dy Eu SF6

4

H＝40mQ＝o．0749／sec

T＝1530－1608　　（38min）

H＝40mQ＝o．0489／sec

T＝1530－1630　　（60min）

H＝40mQ＝0．0469／sec

T＝1530－1608　　（38min）

H＝40mQ＝8。699／sec

T＝1530－1630　（60min）

5

H＝40mQ＝o．0679／sec

Tニ1305。1347　　（42min）

Hニ1．5m

Q＝o．oo99／sec

T＝1305－1419　　（74min）

H＝40mQ＝0．0429／sec

Tニ1305－1347　　（42min）

H＝1．5m

Q＝9。789／sec

Tニ1305－1405　（60min）

6

H＝40mQ＝0．079，sec

T＝1300－1340　　（40min）

H＝1．5m

Q＝0．0049／sec

T＝1300－1400　　（60min）

H＝40mQ＝0．0449／sec

Tニ1300－1400　　（40min）

H＝1．5m

Q＝9．789／sec

T＝1300－1400　　（60min）

LRT82－TRAUG41982　　　EU　TRACER　CONCENTRATlON¢メQ）

しRT82覗　　AUG41982

　　DY　TRACER　OONCENTRATK》N　（C’Q）

叡）URCE

H＝40M

●

●

22lE－6

164E6

●0．0

　　0．0

　●1．17E－6

　　3．00E－7

　6．83E・7

　0．0（Xぎ1．OKM）

　　　●219E－7

　　　0．0

　　●0．0

　　　0，0

（た20KM）

敦）URCE

H＝40M

　　　　　　　　　　●QO　　　　　　　　　　　O．0　　152E－6●　　　　　　　　　●9．02E－7　　1．46E6．　　　　　　　　　　　　2．34E・ワ　●

O．0

（X＝3．O　KM）

9。49E7

一23E・60

（X＝10KM）

　　　・2．29E7

　　　　6．82E－8

　●　　　1．96E－7

　　　6。28E－7

（X＝2，ΩKM）

0．0

（X＝30KM）

LRT82－TR　　AUG4　鵬2

　　　HO　TRACER　CONCENTRA『K）N　（C声Q）

●

SOURα≡

H＝40M

t83E－6

1．38Eも

O．0

0．0

・1．00E≒6

　2．36E－7SOURCEH＝40M

LRT82←TR　　AUG4　1982

　　SF6TRACER　CONCENmRATK）N　噸C／Q）

　　　5、05El－7

　　　0．0

（X＝1．O　KM》

0　　　　

）

唯σoσ・・脳

ノσ

2・

　　　　た

●

●

0．0

　　　　　　　　　0．0　　　　　　　　●　　　　　　　　　0．0

1．27E－5　　　　　　　　　●972E－7

8．98E－6　　　　　　　　　　7．4SE－7

2，99Eも

・7、48E－6●

（X＝aO　KM）

（X罰．OKM）

　　6

　　を

　　5

0　　3

・01・

りQ》

　　　2。99E－7

（X＝2．O　KM）

O．0

』（X＝3．OKM）

Fig．6．18 Distribution　of　the　surface　normalized　concentration．X　and　the　solid　Hnes　mean

thed・wnwind昼istancefr・mreleasingP・int㎝dtheis・plet・f10’5ずc・ncen－

tration　respectively．

一196一

気象研究所技術報告　第11号　1984

⑦

⑪

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f含TI16

　Eu　Ho　　弓，

Aug．4，198孕

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1982　　　1

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⇒≧q山近葦り走、映

Fig。6ユ9　T㎞evariationofwin（1directionan（1spee（1at50mobselvedatthemeteorologi－

　　　　　cal　tower．

ほど濃度が高くなっている。温位の鉛直分布をみると（図6．21）地上100m位までが不安定気層

でその上層200mまでは弱い安定から中立の成層をしている。したがって強不安定気層中へ放出さ

れたトレーサーは徐徐に上層へ輸送されたものと推察される。なお、図6。20において濃度はすべ

て200m高度における濃度との比をとって無次元化しており、高さもトレーサー放出高度で割っ

て無次元化してある。

　8月5日および6日はトレーサー放出高度をEu、Eoについては40m、SF6、Dyについては

1．5mとしたが両日とも風向に恵まれず、水平および鉛直濃度分布は得られなかった。しかしこの

両日には沈着量の測定を行っており、興味深いデータが得られた。図6．22に示されるように地表面

におけるトレーサー沈着量は風下距離に対して指数的な減少を示していることがわかる。図におけ

る沈着率は風下方向にとったx軸上で1時間当たりに1m2の面積に沈着したトレーサー量と1時間

に放出したトレーサーの総量との比率を意味している。風下距離100m以内では40m高度から放

出したEuトレーサーの沈着は全く見られず、100m地点で少量検出されているだけである。これらの

一197一

気象研究所技術報告　第11号　1984

5

4

3　り∠

　エ＼N

1

0

LRT82－TR

◎

■

○■●

團

AUg・4、1982

●SF60Dy■Eu

Fig．6．20

（E》　N

500旧O

　　　　0　　　　　　1　　　　　　2　　　　　　　　　　　　　　C（Z）／C（200〉

Vertival　profile　of　the　relative　concentration．C（Z）means　the　concentration　at

altitude　Z　and　H　means　the　height　ofrelease．

1500－1616　　　22　　　　4

Aug．4，1982

　　　　　26

　　　　　8

300

IOO

0

LRT82－TR30W（9／Kgll2U｛m／s》

’“＼．穂

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　　＼　　　、　　　　隔●

Fig。

　　　25　　　26　　　27　　　28　　　　29　　　30　　　31　T《oC》　　298　　　　　　　　300　　　　　　　　302　　　　　　　304⑧《●K》

6・21verticalpr・Hle・fp・tentialtemperatureH（◎K），windspeedu（m／sec），tempera．

　　　　　　　　の　　　　tureT（C）andmixingratiow（g／Kg）．

一198一

気象研究所技術報告　第11号　1984

10軸2LRT82－TR

10『3

　　　　　　　　3辱　　　　　　　　　　　　　　5

　　　　　　　　一　　　　　　　　　　　　　　　　　一

　　　　　　　　〇　　　　　　　　　　　　　　〇

　　　　　　　　1　　　　　　　　　　　　　　　　　1

（ミdε　8－コ匡8三の且Φ。

10－6

5（HゴL5）

　Dy－Tracer

6（H＝L5）

Dy－Tracer

August　l982

　　　▲　　　　5（H＝40）

　　　　　Eu－Tracer　　　　■6（H＝40）

Eu－Tracer

　　　　　　　　　　10－7　　　　　　　　　　　　100　　　　101　　　102　　　　103　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Downwi．nd　Distance　　（m）

　　　　Fig。622　　Deposition　rate　of　the　tracers　with（lownwar（1（iistance．Numbers　mean　the　date

　　　　　　　　　ofthe　experi血ent　and　H　means　the　height　ofrelease．

地表面上の沈着量の横方向の分布は図6．23に見られるように正規分布によって近似することができ

る。したがって地表面上のある風下距離XIまでの全沈着量DT（x，y）は

　　　　　　　　DTIX，y）一∫○Ofl（X，y）dX蒔　（1）

　　　　　　　　　　　　　　　一QO　O

として得られるが、横方向には正規分布を仮定することができるから、その標準偏差をΣy（x）と

すると（1）式は

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　一199一

気象研究所技術報告　第11号　1984

　　　　　　　　　　　X　l坊（x・y）一耐Σy（x）D（x・・）dx

　　　　　　　　　　　O

（2）

となる。D（x，o）はy＝o・における沈着量で図6．22に示される量であり、Σy（x）は図6．23に

示される分布より得られる。（2）式より計算した結果では地表面における全沈着量は放出したトレー

サーの総量の1％未満であった。

ε）ミ9

1．0

0．1

　　　　　　　　　Aug．　5，　1982　　　　　　　　LRT82－TR

　　　　　　　　　　　Dysprosium　Tracer　「コ＼。　聴1・5m　　　　　　　＼

　　　　　　　　　　＼＼

　　　　　　　　　　　　　　　　　＼。

　　ムXニ2・m（▲Y一▽〈・）　　　　　＼

3溜。mm＠Y、マ＜。）　　　＼　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　▽　　　　　　　　　　　　　　　＼

0 　　1．0

（Y－Y）／σ

2．0

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1．0

0．1

　　0

o一▲、

Au9．

％＼　　　　o＼

O　X＝10　m（●　Y－Yく0）

△X＝20m（▲Y－Yく0）ロX＝50m

6，　1982　　　　　　　LRT82－TR

Dysprosium　Tracer　H：＝’1‘’5　m

　o

△＼

Fig6．23

　　1．0

〔Y－Y）／σ

2．0

Crosswind　distribution　of　surface　deposition　rate．The　solid　line　means　normal

distribution．

一200一

　　　　　　　　　　　　　気象研究所技術報告　第11号　1984

6．5　結論

　当研究で開発したAMATシステムは大気中に排出された汚染物質の長距離および海陸風循環等

における長時間輸送に十分に適用可能であり、SF6等の気体トレーサーとの比較においても遜色

のないことが確かめられた。粒子状トレーサーであるために懸念されていた地表面への沈着の問題

もトレーサー放出時に粒径を小さくすることによって解決できることが分かった。しかし草木や家

屋等への付着量の見積りが未知の問題として残されるが、これは非常に難しい問題であり、この問

題の解決には今後の研究結果に期待するほかない。

　AMATシステムは濃度の時問変化に対する分解能に分析手法上限度があり、濃度の瞬間値およ

びこれに近い短時問平均濃度が得られないという短所もある。しかし1時間以上の捕集時間を採用

することによって多重煙源からの汚染質の長距離および長時間輸送の問題において、ある地点にお

ける濃度に対する各煙源からの寄与率が同時に識別できるなど他のエア・トレーサーにない特徴を

活用することができる。

　なお～トレーサー実験（1981年）の各捕集地点のトレーサー放出後、数時問のトレーサー濃度

を付録に表としてまとめてある。

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一203一

気象研究所技術報告　第11号　1984

付　録

　トレーサー実験データ

　昭和56年8月19日から21日にかけて行ったトレーサー実験の結果を表6．8に示してある。RUN

ナンバーに対応する採取時刻は表6．7に示してある（ただし、地点により若干異なる場合がある）。

地点名でFUNEは春風丸（地点P）を示し、GYOSENは漁船一地点L）を示す。左側の値が

濃度（μ9／㎡）、右側の数字が誤差を示す。一一印は測定限界以下の微量を示す。なお、有効数

字は2けたである。

Table6．7　　List　of　tracer　s㎝pling　times．

RUNNα 採　取　時　刻 RUNNo． 採　取　時　刻 RUNNα 採　取　時　刻

19－119日　　　　4：00～6二〇〇 20－1

20日　　　　0：00～2：00 21－1

21日　　　　4：00～6：00

2 6：00～8二〇〇 2 2：00～4二〇〇 2 6100～8：00

3 8：00～10：00 3 6：00～8：00 3 8：00～10：00

4 10：00～12：00 4 10：00～12：00 4 10：00～12：00

5 12：00～14＝00 5 14：00～16：00 5 12＝00～14：00

6 14二〇〇～16：00．6

18：00～20：00 6 14：00～16：00

7 16：00～18二〇〇 7 16＝00～18：00

8 18＝00～20100 8 18：00～20：00

9 20：00～22：00 9 20：00～22：00

10 22：00～24：00 10 22：00～24：00

11 22日　　　　0：00～2：00

12 2：00～4：00

一204一

Table6．8

　　　　気象研究所技術報告

Tlacer　Experiment　Data．

第11号

　　　　a：

1984

Europium

丁OYO 門IYAK田0 YUGE

Ig－1　　　　2

　　　　3　　　　轟

　　　　5　　　　6

　　　　7　　　　8

　　　　9

　　　10

20－1　　　　2

　　　　3　　　　し

　　　　5　　　　6

21－1　　　　2

　　　　3　　　　ね

　　　　5

　　　　6

　　　　7

　　　　8

　　　　9

　　　10

　　　1！

　　　12

0・5118E一・04　　　0．3353E－05 O・5084E－05　0．2500E－050●3939E－05　　　0●2083E－05

’0 ．5574E－05　0．2693E－05

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　¶0●1105E－04　　　0．2622E－Q50・1571E－04　0．3135∈一〇5

，

0●4今66E。05　　　0．2330E－050●3565E－05　　　0．2572E－050・．3～22E－05　0・2313E。05

0。3087E－0今　O．3930E－050●7710E一・04　　　0．4398E－05

α．，10旦昼E．！．9皇　0・ゴ806E－05　　　　　　　　　　　　曹　　一　　一　｝　r一一　　一　　r冒冒一　＿辱　　r■＿

　　　　　｝0●9078E－05　　　0●2690E－050。2820E－05　　　0●2227E－050．6307E－05　　　0●2939E－050・1669E－04　0．2832E－05

0。6432E－05　　　0．20今3E－05

0。6070E－05　　　0．2378E－05

0・1577E－04　0．2515E－050●5270E。05　　　0。2141E－050●522ρE。05　　　0●2301E・rO5

0。3491E－05－　　0．2312E－050。37鱈E－05　0。2034E－05　　　　　　　『　皿　　』　　一　－　　　　　一　　　一

　｝　　－　　一

〇。1545E－04　　　0●3996E－05

0●6532E－05　　　0●2693E－05

0。6400E－05　　　0●2176E。050．1364E－04　　　0●2990E－050・7583E－05　　　0●3262E－050。7582E－05　0。2376E一の

0●8711E－05　　　0。2995E－050・1171E－04　0．3130亘；050●2456E－04　　　0●3755E＿05

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気象研究所技術報告　第11号　1984

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気象研究所技術報告第11号　1984

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気象研究所技術報告　第11号　1984

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