CO2の拡散

質問

ある発生源からCO2が発生しているとし、発生したCO2がどういったように空気中に広がっていくしていくのかを計算し、地図のようなものを作りたいのですが、
風向き、風速、発生したCO2の量(kg)の三つのデータを使って算出することは可能でしょうか？

まったくの素人で、用語の使い方が間違っていたりするかもしれません。
わかりにくいところがあれば修正しますのでよろしくおねがいします。

回答No.2

c80s3xxx · ベストアンサー

対流と拡散を考慮しないとだめでしょう．
対流の計算は大変にやっかいで，風向きや風速がわかったくらいではとても無理です．
比較的簡単にできるのは，完全に平らな地面に，地面から十分に高空まで一定の風速で風があり，地表から十分に離れた空中の一点から二酸化炭素が吹き出すというような場合．煙突の先から出てくるとかは，まあまあこれに近いか．
ただし，これでさえ簡単な方程式を解いてとはいかなくて，実際には連立微分方程式を数値計算で解くという，話に持っていくしかなくて，コンピュータ使わないと無理．有限要素法とか，まあ，単純なオイラー法でもいいけど．
二酸化炭素発生源が地表近くにある場合は，風速の高さ方向の分布を考慮しなくちゃいけなくなって，完全に平らな地表面であってさえ大変にやっかいになる．層流条件になってればまだしも (レイノルズ数で判断)，乱流条件だったらもうめちゃくちゃ大変．

結論．できないわけではないけど，まったくの素人にはとりつく島もないくらい困難．ただし，お金に糸目を付けないなら，こういう計算をするためのソフトは売ってます．プログラミング不要のタイプなら百万円も出せばなんとか見つかるかも．高いのは天井知らずだけど．微分方程式をいじくりまわすところをある程度できるなら，数十万円以下でも．有限要素法とかを理解していてそのレベルからの簡易プログラミングまでがんばれるならフリーソフトもあることはあります．

お礼

やはり、かなり難しいのですね・・・
それがわかっただけでもとてもありがたいです。
どうもありがとうございました。

回答No.1

noname#160321

>風向き、風速、発生したCO2の量
それは対流(convection)などの場合ですね。温度差で起きるのが自然対流、機械的に混ぜると強制対流(forced convection)。
その一方で「拡散(diffusion)」によってもガスは他のガスの中に希釈されながら広がっていきます。↓
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%8B%A1%E6%95%A3

お礼

対流というものが存在するのですね。
まったく知りませんでした。
どうもありがとうございます。