El diseño de un esquema de parametrización para Cs basado en el modelo WRF-Chem y su aplicación en la simulación del accidente nuclear de Fukushima
Autores: Long, Qun; Zang, Zengliang; Ma, Xiaoyan; Fang, Sheng; Hu, Yiwen; Wang, Yijie; Zhuang, Shuhan; Wang, Liang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
El diseño de un esquema de parametrización para Cs basado en el modelo WRF-Chem y su aplicación en la simulación del accidente nuclear de Fukushima
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Clima
Química
Cesio
Deposición
Simulación
Viento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 6
Citaciones: Sin citaciones
Basado en el modelo de investigación y pronóstico del tiempo acoplado con química (WRF-Chem), se construyó un esquema de parametrización para el isótopo radiactivo cesio (Cs), considerando procesos como advección, difusión turbulenta, deposición seca y deposición húmeda, lo que permite la simulación de la distribución espacial de la concentración y deposición de Cs. Los estudios de simulación experimental se llevaron a cabo durante el período de alta emisión del accidente nuclear de Fukushima (del 11 al 17 de marzo de 2011). Se diseñaron dos conjuntos de experimentos de comparación, con o sin deposición, se analizaron los efectos del campo de viento y la precipitación en el transporte espacial y la deposición en el suelo de Cs, y se analizó en detalle la influencia del campo de viento y la precipitación en el transporte vertical de Cs. Los resultados indican que el modelo puede simular con precisión las variables meteorológicas y de Cs. El 15 de marzo, el Cs se dispersó hacia la llanura de Kanto en Japón bajo la influencia de vientos del noreste. En comparación con el experimento sin deposición, la concentración de Cs en el área de Fukushima disminuyó aproximadamente en 286 Bq·m en el experimento de deposición. Bajo la influencia de corrientes ascendentes en el experimento sin deposición, una nube de Cs se expandió hacia arriba hasta una altura máxima de 6 km, mientras que en el experimento de deposición, la mayor dispersión de la nube de Cs solo alcanzó una altura de 4 km. Afectada por el campo de viento, la deposición seca se distribuye principalmente en Fukushima, la llanura de Kanto y sus áreas oceánicas orientales, con una deposición seca máxima de 5004.5 kBq·m. La deposición húmeda está principalmente influenciada por el campo de viento y la precipitación, distribuida en las áreas circundantes de Fukushima, con una deposición húmeda máxima de 725.3 kBq·m. Los resultados de la prueba de estación única del experimento de deposición fueron mejores que los del experimento sin deposición: las desviaciones porcentuales de las estaciones de Tokio, Chiba, Maebashi y Naraha disminuyeron en un 61%, 69%, 46% y 51%, respectivamente, y el error cuadrático medio porcentual disminuyó en un 46%, 25%, 38% y 48%, respectivamente.
Descripción
Basado en el modelo de investigación y pronóstico del tiempo acoplado con química (WRF-Chem), se construyó un esquema de parametrización para el isótopo radiactivo cesio (Cs), considerando procesos como advección, difusión turbulenta, deposición seca y deposición húmeda, lo que permite la simulación de la distribución espacial de la concentración y deposición de Cs. Los estudios de simulación experimental se llevaron a cabo durante el período de alta emisión del accidente nuclear de Fukushima (del 11 al 17 de marzo de 2011). Se diseñaron dos conjuntos de experimentos de comparación, con o sin deposición, se analizaron los efectos del campo de viento y la precipitación en el transporte espacial y la deposición en el suelo de Cs, y se analizó en detalle la influencia del campo de viento y la precipitación en el transporte vertical de Cs. Los resultados indican que el modelo puede simular con precisión las variables meteorológicas y de Cs. El 15 de marzo, el Cs se dispersó hacia la llanura de Kanto en Japón bajo la influencia de vientos del noreste. En comparación con el experimento sin deposición, la concentración de Cs en el área de Fukushima disminuyó aproximadamente en 286 Bq·m en el experimento de deposición. Bajo la influencia de corrientes ascendentes en el experimento sin deposición, una nube de Cs se expandió hacia arriba hasta una altura máxima de 6 km, mientras que en el experimento de deposición, la mayor dispersión de la nube de Cs solo alcanzó una altura de 4 km. Afectada por el campo de viento, la deposición seca se distribuye principalmente en Fukushima, la llanura de Kanto y sus áreas oceánicas orientales, con una deposición seca máxima de 5004.5 kBq·m. La deposición húmeda está principalmente influenciada por el campo de viento y la precipitación, distribuida en las áreas circundantes de Fukushima, con una deposición húmeda máxima de 725.3 kBq·m. Los resultados de la prueba de estación única del experimento de deposición fueron mejores que los del experimento sin deposición: las desviaciones porcentuales de las estaciones de Tokio, Chiba, Maebashi y Naraha disminuyeron en un 61%, 69%, 46% y 51%, respectivamente, y el error cuadrático medio porcentual disminuyó en un 46%, 25%, 38% y 48%, respectivamente.