令和7年度 大規模大気特論 問5は、大気汚染モデルの分類に関する穴埋め組合せ問題です。空欄ア〜ウに入る語句の正しい組合せを選びます。
拡散の微分方程式は、拡散係数が一定・風向が一定といった条件を置くと、数学的に式の形で解くことができます(解析解)。こうして解いた式に、対象物質の排出量などの必須パラメーターの数値を入れると、条件に応じた濃度分布が得られます。このやり方を解析解モデルと呼び、正規形プルームモデルもパフモデルもその一つです。分かれ目は、イが「解析解」か「数値解」か、そしてアに入る必須パラメーターが何か、という点です。
※ 問題文そのものは、産業環境管理協会が公開している公式サイトで確認できます。
正解:選択肢(4)
| 空欄 | 入る語句 | 読み解き |
|---|---|---|
| ア | 対象物質排出量 | 濃度分布を求めるための必須パラメーターです。煙源の排出量を与えないと濃度は決まりません(対象物質密度ではありません)。 |
| イ | 解析解 | 微分方程式を数学的に式の形で解いた解です。式に数値を代入して濃度を求める方式を解析解モデルと呼びます。 |
| ウ | パフ | 解析解モデルの一つです。瞬間的に放出された煙塊(パフ)の広がりを表します(正規形プルームも同じ解析解モデル)。 |
まずイは「解析解」と「数値解」の取り違えに注意します。設問は「条件を用いると微分方程式を数学的に解くことができる」と述べており、これは式の形で解いた解析解です(格子に区切ってコンピューターで近似計算する「数値解」ではありません)。次にアの必須パラメーターは対象物質排出量で、排出量を与えないと濃度は決まりません(対象物質密度ではありません)。解析解モデルにはパフモデルも正規形プルームモデルも含まれ、本問の組合せは ア=対象物質排出量/イ=解析解/ウ=パフ で、正解は選択肢(4)です。
拡散の微分方程式を式の形で解いたものを使うモデルを何と呼ぶ?
解析解モデルです。条件を置いて数学的に解いた式に、対象物質排出量などの数値を与えて濃度分布を求めます。正規形プルームモデルやパフモデルがその例です。
解析解モデルと数値解モデルの違いは?
解析解モデルは微分方程式を式の形で解いて数値を代入する方式、数値解モデルは空間を格子に区切って計算機で近似計算する方式です。本問は前者を扱っています。
この問題に関連する用語解説
出典
※ この記事の確認日:2026年6月