プルームモデルとパフモデルの違い（連続放出と瞬間放出）

煙突などから出た煙が、風下でどのくらいの濃度になるかを計算するのが大気拡散モデルです。煙の「出方」によって、使うモデルが変わります。

プルームモデルは「連続して出る煙」

プルームモデルとは、煙源から連続して煙が出続けている（定常の）状態で、風下にたなびく煙（プルーム＝煙流）の拡散を表すモデルです。

工場の煙突のように、いつも一定の割合で煙が出ている発生源に向いています。代表が、煙の断面の濃度が中心ほど濃い釣鐘型になる正規形（ガウス型）プルームモデルです。

パフモデルは「瞬間的に出た煙のかたまり」

パフモデルとは、ある瞬間に放出された煙のかたまり（パフ）が、風で流されながら、しだいに広がっていくようすを表すモデルです。

たとえば、事故による一時的な漏出や、爆発性ガスの瞬間的な放出など、連続ではなく一回（または断続的）に出る場合に向いています。出たかたまりが時間とともに移動し、ふくらんでいくのを追います。

どちらも「解析解モデル」のなかま

プルームモデルもパフモデルも、拡散の微分方程式を、一定の条件（拡散係数が一定、風が一定方向など）のもとで数学的に解いた式を使います。こうした式に排出量などのパラメーターを与えて濃度を求める方式を、解析解モデルといいます。

つまり、連続発生源を扱うのがプルーム、瞬間的な放出を扱うのがパフ、という使い分けで、どちらも解析解モデルの一種です。

大規模大気特論での問われ方

拡散モデルは、大規模大気特論で、モデルの種類と適用条件として問われます。

令和7年度の大規模大気特論では、有効煙突高さや拡散幅を使って地上濃度を求める正規形プルーム拡散式の計算（問4）や、拡散の微分方程式を解いて濃度を求める方式を解析解モデルとよび、正規形プルームもその一つだとする分類（問5）が問われました。プルームが連続発生源向けのモデルである、という位置づけを押さえておきます。

理解度チェック

まとめ

大気拡散モデルは、煙の出方でプルームとパフを使い分けます。

プルームモデルは連続して出る煙（定常）の拡散、パフモデルは瞬間的に出たかたまりが移動しながら広がるのを表します。どちらも解析解モデルの一種です。

「連続なら煙突＝プルーム、瞬間なら漏出＝パフ」と覚えておきます。

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