WO2013024875A1

WO2013024875A1 - 降下煤塵の非定常発塵源位置の探索方法

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Publication number: WO2013024875A1
Application number: PCT/JP2012/070759
Authority: WO
Inventors: 信明伊藤
Original assignee: 新日鐵住金株式会社
Priority date: 2011-08-16
Filing date: 2012-08-15
Publication date: 2013-02-21

Abstract

　評価地点ｉ_M、ｉ_Nを始点とし、代表風向ＷＤの風上の方向にのびる中心軸を有する第１、第２の発生源探索領域γ（ｉ_M，ｉ_t）、γ（ｉ_N，ｉ_t）の中にある座標点ｐにおける評価地点ｉ_M、ｉ_Nに関する発塵源探索領域の中心軸垂直断面積Ｓ_p1、Ｓ_p2に係数Ｂ₁を乗算して仮定発塵量Ｅ₁、Ｅ₂を算出し、仮定発塵量Ｅ₁、Ｅ₂の比が所定の範囲内であるか否かを判定する。

Description

降下煤塵の非定常発塵源位置の探索方法

　本発明は、大気中における降下煤塵の発塵源を探索する技術に関する。本発明は、大気中における降下煤塵を管理するための計測情報を解析する技術に関する。
　本願は、２０１１年８月１６日に、日本に出願された特願２０１１－１７８０３８号、２０１１年１１月２８日に、日本に出願された特願２０１１－２５８７５７号、２０１２年３月１４日に、日本に出願された特願２０１２－０５７３０３号、および２０１２年６月７日に、日本に出願された特願２０１２－１２９８６１号に基づき優先権を主張し、これらの内容をここに援用する。

　原子力発電所が事故により破壊した場合、複数の放射性発塵施設から周囲に拡散する放射性降下煤塵の挙動を把握することは、近年の重要な工業的課題である。また、降下煤塵は、農業、林業等、各種の産業でも発生する。砂丘等の自然界から発生する降下煤塵も無視できない。降下煤塵の発生源となりうる発塵源が多数存在する際に、降下煤塵の評価地点における「降下煤塵量の測定値」に与える影響として、どの発塵源の寄与度が大きいのかを解析する技術は、これら降下煤塵を管理し、対策を講ずる上で重要である。

　この様な観点から、評価地点において計測された降下煤塵量から、複数の発生源での煤塵の発生量の影響を評価する技術、即ち、降下煤塵の主要な発生源を探索する技術は、特許文献１～４に開示されている。

　特許文献１には、大気条件や気象データ、大気汚染物質拡散の評価範囲の地形データ、等の入力条件からシミュレーションに適したモデルを選定し、解析精度向上のために、この入力条件に応じたデータベース部の測定値データから調整入力パラメータを選定し、前記モデルによる解析条件と、前記調整入力パラメータとから入力データを作成してシミュレーションをし、その結果と放出源測定値データとの偏差を演算し、その偏差が最小となるデータに対応して放出源を推定する技術が開示されている。

　特許文献２には、大気観測局において前もって測定された大気中の化学物質濃度が異常高濃度を示さない期間に排出源から放出される平常時排出量を入力する入力部と、大気中の化学物質濃度が異常高濃度を示した期間に排出源から放出された化学物質の異常時排出量を出力する出力部とを具備し、排出源の（平常時排出量－異常時排出量）の２乗の和が最小となる解を求めることにより、大気中の化学物質の異常高濃度の原因となる排出源を特定する技術が開示されている。

　特許文献３には、多数の粉塵発生箇所ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの周辺の少なくとも２以上の任意な測定箇所Ａ、Ｂ、Ｃで、適当な期間にわたり、飛散粉塵量および風向き方向を所定時間ピッチで測定する第１工程と、第１工程で得られた飛散粉塵量および風向き方向から、測定箇所別に、風向き方向毎の平均飛散粉塵量を算出する第２工程と、上記複数の粉塵発生箇所ａ～ｅおよび上記測定箇所Ａ～Ｃを含む地図上に、各測定箇所を中心として平均飛散粉塵量が多い複数の風向き方向を作図する第３工程と、第３工程で作図した各測定箇所からの風向き方向が交わる交点が位置する粉塵発生箇所を、又は各測定箇所からの風向き方向がほぼ一致するときはその風向き方向に存在する地図上の粉塵発生箇所を、飛散粉塵の発生源と特定する第４工程とを含む技術が開示されている。

　特許文献４には、複数項目の大気の汚染状況を測定する一つ又は複数の可搬自立型マルチセンシングユニットを、無線又は有線のネットワーク経由で遠隔制御して複数項目の大気の汚染状況を測定し、その測定データを収集して表示する技術が開示されている。

　また、発生源での煤塵の発生量から評価地点での降下煤塵の濃度を評価する際には、通常、プルーム式が用いられる。特許文献５には、地表面での吸着のない、点発生源からのガスの大気拡散モデルとして、以下の式（１）の様な標準的なプルーム式が記載されている。

　Ｃ（ｘ，ｙ，ｚ）＝（Ｑ_P／２πσ_yσ_zＷＳ）ｅｘｐ［－ｙ²／２σ_y ²］
　　　　　　　　　　　×｛ｅｘｐ［－（Ｈｅ－ｚ）²／２σ_z ²］
　　　　　　　　　　　＋ｅｘｐ［－（Ｈｅ＋ｚ）²／２σ_z ²］｝　・・・（１）

　ここで、式（１）の記号の意味は以下の通りである。尚、これらの記号の意味は、以下の説明でも同じである。以下の記号は、全てＳＩ単位系である。
　ｘ，ｙ，ｚ：評価地点の３次元直交座標（ガス発生源を原点とする）［ｍ］
　ｘ：水平面上で、プルーム中心軸がのびる方向に対応する座標値
　ｙ：水平面上で、プルーム中心軸がのびる方向に垂直な方向（以下の説明では、この方向を必要に応じて「水平方向」と称する）の座標値
　ｚ：鉛直方向（以下の説明では、この方向を必要に応じて「鉛直方向」と称する）の座標値
　Ｃ：評価地点（ｘ，ｙ，ｚ）でのガス濃度［ｋｇ／ｍ³、又は、ｍ³／ｍ³］
　Ｑ_P：ガス発生量［ｋｇ／ｓ、又は、ｍ³／ｓ］
　ＷＳ：風速［ｍ／ｓ］
　Ｈｅ：ガス発生源の地表面からの高さ［ｍ］
　σ_y、σ_z：ガスプルーム拡散幅［ｍ］（ガス流れに垂直な方向のガス濃度分布の標準偏差であり、σ_yは水平方向のガスプルーム拡散幅、σ_zは鉛直方向のガスプルーム拡散幅である）。
　特許文献５では、ガスプルーム拡散幅σ_y、σ_zを、ガス流れに対して垂直方向のガス濃度分布の標準偏差と定義している。

　非特許文献１および２には、地表面で吸着のあるガスと、落下速度の小さい微粒子（ＳＰＭ）とに関するプルーム式として、次の式（２）が記載されている。

　Ｃ（ｘ，ｙ，ｚ）＝（Ｑ_P／２πσ_yσ_zＷＳ）ｅｘｐ［－ｙ²／２σ_y ²］
　　　　　　×｛ｅｘｐ［－（Ｈｅ－ｚ－Ｖ_sｘ／ＷＳ）²／２σ_z ²］
　　　　　　＋α・ｅｘｐ［－（Ｈｅ＋ｚ－Ｖ_sｘ／ＷＳ）²／２σ_z ²］｝・・・（２）

　ここで、式（２）のαは、以下の式（３）で表される。

　α＝１－２Ｖ_d／{Ｖ_s＋Ｖ_d＋(ＷＳ・Ｈｅ－Ｖ_s)／σ_z・(ｄσ_z／ｄｘ）}・・・（３）

　式（３）式の記号の意味は以下の通りである。尚、これらの記号の意味は、以下の説明でも同じである。
　Ｖ_d：沈着速度［ｍ／ｓ］
　Ｖ_s：落下速度［ｍ／ｓ］（ＳＰＭの場合。ガスの場合は０）

　ここで、σ_y、σ_zは、プルーム中心軸に垂直方向の「プルーム拡散幅」を表すための特性値であり、プルーム中心軸に垂直な方向にガウス分布の濃度分布を仮定した際に濃度が標準偏差となる点とプルーム中心軸との間の距離が用いられる。

　また、プルーム式は、式（１）に示されたものに限定されるわけではない。例えば、非特許文献３には、濃度の二重ガウス分布を仮定し、プルーム中心軸に曲線を用いたプルーム式が開示されている。

　これらのプルーム式に共通する特徴は、第１に、特定濃度評価地点の濃度値を、評価地点と発生源の座標値、発生源での発生速度（発生量）、及び風向・風速等の気象条件等の関数式で表現して、結果を一意に与えることである。第２に、濃度算出にあたって、中心軸を仮定し、中心軸の周囲に「プルーム拡散幅」σ_y、σ_zで特徴づけられる高濃度領域を形成する「プルーム」を設定することである。他の手法とプルーム式との比較を行うと、複数の連立物理方程式を数値的に解いて特定濃度評価地点の濃度値を算出する数値解析手法は、プルームを仮定することなく濃度算出を行う点や算出結果が一意であるとは限らない点から、プルーム式とは異なる。また、特定濃度評価地点の濃度値を、評価地点と発生源の座標値、発生源での発生速度（発生量）、及び風向・風速等の気象条件等を単に変数化して求めた重回帰式も、プルームを仮定することがないので、プルーム式ではない。

　ここで、式（２）における「αの乗じられた項」は、ガス又はＳＰＭの鉛直方向の分布の形状を地表面において対称に反転させることにより、地表面の上方でガスやＳＰＭが吸着されずに滞留する効果を表現したものであり、ガスやＳＰＭの地表への吸着の効果は、αの大小によって調整される。尚、以下の説明において、式（２）における「αの乗じられた項」を必要に応じて「地表面反射項」と称する。

　さらに、評価地点において降下煤塵量を１０分程度の短時間の周期で測定する技術として、特許文献６には、上方に開口したろうと状の粒子採取口と、計測装置内を循環する気流路と、気流路の途中に配置された慣性分級器とを用いて、粗大粒子と微小粒子について個別に連続質量測定を行い、粗大粒子の質量の測定値から大気中の降下粉塵の降下速度の推移を算出するβ線吸収式質量測定器を用いた連続式降下粉塵計測装置が開示されている。

　しかしながら、上述した従来技術においては、以下の問題点があった。

　即ち、第１の問題点として、発生源を探索する対象の発生物が降下煤塵ではないことが挙げられる。

　例えば、特許文献１、２、３及び４の技術においては、発生源を探索する対象がガスである。特許文献３の技術においては、発生源を探索する対象にＳＰＭが含められているに過ぎない。ＳＰＭは、降下煤塵に比べて遥かに小さな粒子であり（定義上、ＳＰＭは、直径１０μｍ以下の粒子である）、その大気中での拡散挙動は、微小な粒子沈降を生じることを除けば実質的にガスの挙動に等しい。

　一方、降下煤塵は、ＳＰＭに比べて遥かに大きな煤塵粒子であり（降下煤塵は直径１０μｍ以上の粒子である）、その落下速度が極めて大きい。このため、降下煤塵の大気中での拡散の挙動は、粒子の降下速度に極めて大きな影響を受ける。よって、降下煤塵の拡散の挙動はガスとは大きく異なる。

　また、ここで本願が観測及び管理対象とする降下煤塵の量は、地表面への降下煤塵の沈着量である。特許文献１～４の技術では、評価地点におけるガスおよびＳＰＭの濃度を、観測及び管理対象としている。このため、地表面へのガス及びＳＰＭの沈着速度を直接知ることはできない。確かに、上記式（２）には、沈着速度Ｖ_dが記載されているので、沈着速度Ｖ_dを正確に与えることができれば、評価地点上でのガス及びＳＰＭ濃度を、地表面での沈着量に換算することが可能である。

　しかしながら、非特許文献１に記載されているように、ＳＰＭの沈着速度Ｖ_dは、地表面の状態や大気乱流の影響を受けて大きく変動する。また、ガスの沈着速度Ｖ_dを一般的に与える手法は開発されていない。したがって、沈着速度Ｖ_dの値を正確に与えることは実際には極めて困難であり、特許文献１～４の技術で降下煤塵を対象とすることは、少なくとも定量的には困難である。

　第２の問題点として、降下煤塵を対象とした発塵源の探索手法は、従来、存在しなかったことが挙げられる。従来の発生源の探索手法においては、特許文献３に代表されるように、水平面（地表面）内での発生源の探索を前提としている。このため、従来の発生源の探索手法においては、粒子の落下速度Ｖ_sが大きく、かつ、地表面での沈着量を問題とする「降下煤塵の発生源」を三次元的に取り扱うことが困難である。特に、特許文献３に示されるような、評価地点から風上方向に発生源の探索線を伸長する手法の場合、式（２）における地表面反射項（α・ｅｘｐ［－（Ｈｅ＋ｚ－Ｖ_sｘ／ＷＳ）²／２σ_z ²］）の影響を定量的に、かつ、一般的に取り扱うことが困難なことから、発生源の探索線をプルーム式と関連付ける有効な手法は従来、提案されていない。

　第３の問題点として、上述した従来技術においては、発生源の探索を行う際に発生源の位置及びそこでの概略の発生量を予め仮定する手順が必須であることが挙げられる。

　例えば、特許文献１及び２の技術においては、まず、予め想定される全ての発生源及び全ての評価地点について、任意の発生源での発生量と任意の評価地点での濃度との関係を、上述したプルーム式等の気象条件の関数として予測する。次に、全ての評価地点における濃度の実測値と、濃度の予測値との差が最小となるように、前記関数のパラメータ（σ_yやＱ_P等）を最適化手法により調整する。したがって、少なくとも、全ての発生源の位置を予め与える必要がある。また、最適化手法の計算過程の妥当性を確保するためには、各発生源での概略の発生量も初期条件として予め与えることが一般には望ましい。なぜならば、最適化問題においては、実情から極端に解離した初期条件を与えた場合、実情とは大きく異なる局所安定点に解の収束する場合があるからである。

　図１４は、従来法（特許文献３）における発塵源の探索方法を模式的に示す図である。

　特許文献３の技術においては、図１４に示すように、複数の粉塵（ＳＰＭ）発生箇所ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ等を予め仮定した上で、その周辺の複数の評価地点ｉ₁，ｉ₂，ｉ₃等でのＳＰＭの濃度を長期間、測定し、この期間内において各評価地点で風向別のＳＰＭの濃度平均値１（評価地点ｉ₁，ｉ₂，ｉ₃を囲む多角形を参照）を求め、ＳＰＭの濃度の平均値が最も大きくなる風向の風上方向に、評価地点ｉ₁，ｉ₂，ｉ₃からそれぞれ水平面（地表面）内に発生源探索線２、３、４を伸長し、これら発生源探索線の互いに交差した交点６、７、８の内、前記粉塵（ＳＰＭ）の発生箇所ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの何れかに合致した地点を、特に、粉塵（ＳＰＭ）の発生量が大きい発生箇所と判定している。

　尚、以下の説明では、降下煤塵評価地点を降下煤塵管理地点と称することがあるが、これらは同じ意味を有する。

　また、特許文献４の技術においては、想定される発生源の近傍に計測機を設けることが前提となる。よって、発生源は、予め既知でなければならない。

　しかしながら、多数の発生源が存在する場合、これら全ての発生源の位置と概略の発生量とを予め全て把握することは、実際には困難であり、もし、可能だとしても、多大な資源を必要とするため好適ではない。また、原子力発電所の事故地のように、そもそも発塵源に近寄ることのできない場合もある。したがって、特許文献１～４の技術では、発生源の数が極めて少数であるか、あるいは、発生源の発生量を十分正確に把握し得る環境下でしか有効に適用することはできないという問題がある。

　第４の問題点として、従来技術において対象とする発生源は、基本的に、発生量が時間的に変動しない定常発生源であるか、又は、発生量が時間平均値の近傍で僅かに時間変動するだけの準定常発塵源であることが挙げられる。

　例えば、特許文献１及び２では最適化手法を適用する。このため、一般的には、評価地点数の数を、適用されるプルーム式等の関数の中で調整可能なパラメータの数よりも、多く設定しなければならない。もし、調整可能なパラメータの数が実質的に評価地点の数よりも多ければ、得られる解は、一般に一意に定まらないので、手法として破綻するからである。

　また、多数の発生源が存在する場合、経済性の観点から評価地点の数を発生源の数よりも少なく設定する場合が多い。このような場合でも、発生源を定常発生源に限定すれば（即ち発生量Ｑ_Pを調整可能なパラメータとはしなければ）、多数の異なる時刻での評価地点での測定値を用いることにより、発生源の数以上の測定値を確保することができ、最適化手法を適用することができる。一方、発生量Ｑ_Pが非定常的に大きく変動する、非定常発生源に対して特許文献１、２の技術を適用する際には、発生量Ｑ_Pを、調整可能なパラメータとせざるを得ない。このため、多数の発生源を探索の対象とする場合には、発生源の数を超える極めて多数の評価地点を設ける必要があり、経済性の観点から現実的でない。

　また、特許文献３の技術においては、２カ月以上の期間内での離散的に採取された評価地点でのＳＰＭの濃度データを平均化して発生源の探索を行う。したがって、発生源は、定常発生源に限定される。

　また、特許文献４の技術においては、想定される発生源の近傍に評価地点を配置するので、原理的には非定常発生源を探索することができる。しかし、この技術においては、複数の発生源からのガスが特定の評価地点に同時に到達する場合に、複数の発生源の内、どの発生源が卓越した発生源であるのかを判断する方法が開示されておらず、また、想定される全ての発生源の近傍に評価地点を設置することも開示されていない。したがって、この技術で非定常発塵源を探索することが可能なのは、発生源の間の距離が互いに影響を及ぼさない程度に遠い場合に限られる。即ち、この技術は、実質的に発生源と評価地点とが一対一に対応づけられる場合にしか適用できない。

　しかしながら、現実の発生源では、一般に発生量が大きく、かつ、時間の経過に伴い変動する。よって、定常発生源や、発生源と評価地点とが一対一に対応づけられる発生源のみを対象とする従来技術では、現実の発生源探索に対して十分に適用できない問題があった。

　この他、煤塵が放射性を帯びている場合には、特許文献７～９に開示される手法等で煤塵のα線、β線、又はγ線等の放射線量を測定することができる。

特開２００３－２５５０５５号公報特開２００５－２９２０４１号公報特開２００４－１７０１１２号公報特開２００３－２８１６７１号公報特開２００７－１２２３６５号公報特開２００８－２２４３３２号公報特開平８－３２７７４１号公報特開平７－３５９００号公報特開２００９－６３５１０号公報

浮遊状粒子物質対策検討会（環境庁大気保全局大気規制課監修）：浮遊粒子状物質汚染予測マニュアル、東洋館出版、１９９７岡本眞一：大気環境予測講義、ぎょうせい、２００１ United States Environment protection agency: EPA-454 / R-03-004, 2004

　本発明は、以上の事情に鑑みてなされたものであり、発塵量（発塵源における降下煤塵の発生速度）が非定常的に変動する降下煤塵の発塵源を、発塵源の周辺での降下煤塵の測定値をもとに、効率的に且つ正確に特定することを目的とする。

　上記課題を解決するために、本発明者の研究の結果、以下の解決方法を発明するに至った。

　本発明の第１態様に係る降下煤塵の非定常発塵源位置の探索方法は、時間周期Δｔ_dごとのｉ_t番目の時刻を時刻ｔ_d（ｉ_t）として、互いに異なる２つ以上の降下煤塵評価地点ｉにおける、時刻ｔ_d（ｉ_t－１）から時刻ｔ_d（ｉ_t）までの期間である期間Ｔ_d（ｉ_t）に降下煤塵を捕集し、単位時間あたりの降下煤塵量Ｍの測定値を得る煤塵量設定工程と；前記降下煤塵評価地点ｉの近傍において、前記期間Ｔ_d（ｉ_t）に前記時間周期Δｔ_dよりも短い時間周期Δｔ_wintで連続的に風向を測定し、前記期間Ｔ_d（ｉ_t）における代表風向ＷＤ（ｉ_t）を導出する代表風向導出工程と；前記降下煤塵評価地点ｉの近傍において、前記期間Ｔ_d（ｉ_t）に前記時間周期Δｔ_wintで連続的に風速を測定し、前記期間Ｔ_d（ｉ_t）における代表風速ＷＳ（ｉ_t）を導出する代表風速導出工程と；前記期間Ｔ_d（ｉ_t）に捕集された降下煤塵粒子の落下速度の計測値または降下煤塵粒子の粒径分布から、前記期間Ｔ_d（ｉ_t）における個々の降下煤塵粒子の粒子落下速度Ｖ_sを導出する粒子落下速度導出工程と；前記期間Ｔ_d（ｉ_t）における降下煤塵探索領域γ（ｉ，ｉ_t）として、第１の降下煤塵評価地点ｉ_Mを始点とし、前記代表風向ＷＤ（ｉ_t）の風上方向にのびる第１の中心軸を有すると共に、前記第１の中心軸の周囲に第１の降下煤塵発生源探索領域幅を設けて前記第１の中心軸から垂直方向に前記第１の降下煤塵発生源探索領域幅までの距離の範囲を領域とする第１の降下煤塵発生源探索領域γ（ｉ_M，ｉ_t）と、前記第１の降下煤塵評価地点ｉ_Mとは異なる第２の降下煤塵評価地点ｉ_Nを始点とし、前記代表風向ＷＤ（ｉ_t）の風上方向にのびる第２の中心軸を有すると共に、前記第２の中心軸の周囲に第２の降下煤塵発生源探索領域幅を設けて前記第２の中心軸から垂直方向に前記第２の降下煤塵発生源探索領域幅までの距離の範囲を領域とする第２の降下煤塵発生源探索領域γ（ｉ_N，ｉ_t）と、を設定する降下煤塵発生源探索領域設定工程と；前記第１の降下煤塵評価地点ｉ_Mにおいて、１つまたは２つ以上の連続する前記期間Ｔ_d（ｉ_t）を含む期間Ｔ_g（ｋ）内で測定した前記降下煤塵量Ｍの測定値が最大となる時刻ｔ_d（ｉ_t）における最大降下煤塵量Ｍ_max（ｉ_M）と、当該時刻ｔ_d（ｉ_t）における前記第１の降下煤塵評価地点ｉ_Mにおけるｉ_tであるｉ_max（ｉ_M）と、当該時刻ｔ_d（ｉ_t）における前記代表風向ＷＤ_maxと前記代表風速ＷＳ_maxと、を導出する最大降下煤塵情報導出工程と；前記第１の降下煤塵発生源探索領域γ（ｉ_M，ｉ_t）としてγ（ｉ_M，ｉ_max（ｉ_M））を、前記第２の降下煤塵発生源探索領域γ（ｉ_N，ｉ_t）として前記期間Ｔ_g（ｋ）内の任意の期間Ｔ_d（ｉ_t）に対応するｉ_tを用い、前記第１の降下煤塵発生源探索領域γ（ｉ_M，ｉ_max（ｉ_M））及び前記第２の降下煤塵発生源探索領域γ（ｉ_N，ｉ_t）の双方の中に含まれる座標点ｐと、前記第１の降下煤塵評価地点ｉ_Mとの間の第１の距離Ｌ_d（ｉ_M）、および前記座標点ｐと前記第２の降下煤塵評価地点ｉ_Nとの間の第２の距離Ｌ_d（ｉ_N）を算出する距離算出工程と；前記座標点ｐを含む前記第１の降下煤塵発生源探索領域γ（ｉ_M，ｉ_max）の前記第１の中心軸の垂直面における前記第１の降下煤塵発生源探索領域の断面積である第１の発塵源探索領域中心軸垂直断面積Ｓ_p1を、前記第１の降下煤塵発生源探索領域幅を用いて算出し、前記座標点ｐを含む前記第２の降下煤塵発生源探索領域γ（ｉ_N，ｉ_t）の前記第２の中心軸の垂直面における前記第２の降下煤塵発生源探索領域の断面積である第２の発塵源探索領域中心軸垂直断面積Ｓ_p2を、前記第２の降下煤塵発生源探索領域幅を用いて算出する断面積算出工程と；前記第１の発塵源探索領域中心軸垂直断面積Ｓ_p1に比例する第１の仮定発塵量Ｅ₁と、前記第２の発塵源探索領域中心軸垂直断面積Ｓ_p2に比例する第２の仮定発塵量Ｅ₂とを算出する発塵量算出工程と；前記座標点ｐを含む複数の降下煤塵発生源探索領域のある組み合わせに対して、前記発塵量算出工程において算出された、前記第１の仮定発塵量Ｅ₁と前記第２の仮定発塵量Ｅ₂の比が所定の上下限閾値の範囲内であれば、前記座標点ｐを、前記期間Ｔ_g（ｋ）における前記時間周期Δｔ_g以上の時間スケールを有する主要な非定常発塵源であると判断し、前記発塵量算出工程において算出された、前記第１の仮定発塵量Ｅ₁と前記第２の仮定発塵量Ｅ₂の比が前記所定の上下限閾値の範囲外であれば、前記座標点ｐを、前記期間Ｔ_g（ｋ）期間における前記時間周期Δｔ_g以上の時間スケールを有する主要な非定常発塵源ではないと判断すると共に、前記座標点ｐが前記第１の降下煤塵発生源探索領域と前記第２の降下煤塵発生源探索領域のいずれにも含まれない場合には前記座標点ｐでの降下煤塵の非定常発塵源の判断を行わない、発塵源判定工程と；を含み、プルーム式において、前記第１の降下煤塵発生源探索領域中心軸をプルーム中心軸として、前記プルーム中心軸上の前記第１の距離におけるプルーム拡散幅を算出し、算出された前記プルーム拡散幅を、前記第１の降下煤塵発生源探索領域幅として用い、前記第２の降下煤塵発生源探索領域中心軸をプルーム中心軸として、前記プルーム中心軸上の前記第２の距離におけるプルーム拡散幅を算出し、算出された前記プルーム拡散幅を、前記第２の降下煤塵発生源探索領域幅として用いる。

　本発明の第２態様としては、上記第１態様に係る降下煤塵の非定常発塵源位置の探索方法において、前記期間Ｔ_d（ｉ_t）は、連続する２つ以上の前記時刻ｔ_d（ｉ_t）を含む時間周期Δｔ_gごとの時刻であってｋ番目の時刻をｔ_g（ｋ）とした場合の、時刻ｔ_g（ｋ－１）から時刻ｔ_g（ｋ）までの評価期間である前記期間Ｔ_g（ｋ）に含まれる任意の期間であってもよい。

　本発明の第３態様としては、上記第２態様に係る降下煤塵の非定常発塵源位置の探索方法において、前記第１の降下煤塵発生源探索領域γ（ｉ_M，ｉ_max）を、前記期間Ｔ_g（ｋ）における前記第１の降下煤塵評価地点ｉ_Mに関する非定常降下煤塵探索領域として設定し、前記第２の降下煤塵発生源探索領域γ（ｉ_N，ｉ_t）を、前記期間Ｔ_g（ｋ）の任意の時刻ｔ_d（ｉ_t）における前記第２の降下煤塵評価地点ｉ_Nに関する非定常降下煤塵探索領域として設定してもよい。

　前記代表風向導出工程において、前記代表風向ＷＤ（ｉ_t）は、前記期間Ｔ_d（ｉ_t）における前記風向の測定値の平均値として導出されてもよい。

　前記代表風速導出工程において、前記代表風速ＷＳ（ｉ_t）は、前記期間Ｔ_d（ｉ_t）における前記風速の測定値の平均値として導出されてもよい。

　前記粒子落下速度導出工程において、前記粒子落下速度Ｖ_sは、前記期間Ｔ_d（ｉ_t）における前記降下煤塵の前記落下速度の測定値の平均値として導出されてもよい。

　本発明の第４態様としては、上記第１態様に係る降下煤塵の非定常発塵源位置の探索方法において、前記降下煤塵発生源探索領域中心軸は、前記風向の風上方向を水平成分として有すると共に、前記降下煤塵の前記粒子落下速度Ｖ_sを前記代表風速ＷＳで除した値Ｖ_s／ＷＳを鉛直勾配として有し；前記プルーム式において前記降下煤塵発生源探索領域中心軸を前記プルーム中心軸とし、前記プルーム中心軸上の前記第１または第２の距離における水平方向のプルーム拡散幅σ_yを前記降下煤塵発生源探索領域幅の水平成分として用い、前記プルーム中心軸上の前記第１または第２の距離における鉛直方向のプルーム拡散幅σ_zを前記降下煤塵発生源探索領域幅の鉛直成分としてそれぞれ用いてもよい。

　本発明の第５態様としては、上記第１態様または第４態様に係る降下煤塵の非定常発塵源位置の探索方法において、前記プルーム拡散幅σ_y及びσ_zと、前記プルーム中心軸上の発生源からの距離ｘと、発塵量Ｑ_Pと、前記代表風速ＷＳと、定数Ｂと、前記プルーム拡散幅σ_y及びσ_zを用いて定義されるプルーム範囲と、を用いて、前記プルーム中心軸上の発生源からの距離ｘでの煤塵濃度Ｃ（ｘ）を表現する以下の式（Ａ）及び（Ｂ）を、前記プルーム式として用いてもよい。
　　Ｃ（ｘ）＝Ｂ（Ｑ_P／２πσ_yσ_zＷＳ）　　（プルーム範囲内）　・・・（Ａ）
　　Ｃ（ｘ）＝０　　　　　　　　　　　　（プルーム範囲外）　・・・（Ｂ）

　本発明の第６態様としては、上記第５態様に係る降下煤塵の非定常発塵源位置の探索方法において、前記プルーム拡散幅σ_y及びσ_zの内、より長い方の２倍を長軸、短い方の２倍を短軸とした楕円を前記プルーム中心軸に垂直な方向のプルームの断面形状とし、前記楕円の内側をプルーム範囲内としてもよい。

　本発明の第７態様としては、上記第１態様～第６態様に係る降下煤塵の非定常発塵源位置の探索方法において、前記期間Ｔ_d（ｉ_t）内に前記降下煤塵評価地点ｉで捕集された降下煤塵試料の放射線量を測定し、測定した前記放射線量の強度に基づいて前記降下煤塵試料を煤塵種ごとに分類する煤塵種分類工程を更に有し；前記捕集された降下煤塵試料の内、前記煤塵種分類工程で分類されたいずれかの煤塵種に対応する部分の降下煤塵の質量を前記降下煤塵量Ｍとしてもよい。

　本発明の第８態様としては、上記第１態様～第６態様に係る降下煤塵の非定常発塵源位置の探索方法において、前記期間Ｔ_d（ｉ_t）内に前記降下煤塵評価地点ｉで捕集された降下煤塵試料の煤塵種を分類する煤塵種分類工程と；前記捕集された降下煤塵試料のうち、前記煤塵種分類工程で分類されたいずれかの煤塵種に対して、前記降下煤塵評価地点ｉが発塵源か否かを判定する発塵源判定工程と；を更に含んでもよい。

　本発明の第９態様としては、上記第１態様に係る降下煤塵の非定常発塵源位置の探索方法において、前記個々の降下煤塵粒子について、当該降下煤塵粒子に対応する前記粒子落下速度Ｖ_sを、所与のしきい値である粒子落下速度上限値Ｖ_smaxおよび粒子落下速度下限値Ｖ_sminと比較することによって、２つ以上設定される等価粒径区分のいずれかに分類するとともに、任意の前記等価粒径区分ｊに分類された降下煤塵の積算量を用いて当該等価粒径区分に対する降下煤塵量ｍ_jを算出する工程と；任意の降下煤塵評価地点ｉ_Ａおよび任意の等価粒径区分ｊについて、前記期間Ｔ_d（ｉ_t）における前記任意の等価粒径区分ｊの降下煤塵の非定常発塵源探索領域をγとし、当該降下煤塵評価地点ｉ_Ａを始点として、時刻ｔ_d（ｉ_t）における前記代表風向ＷＤの風上方向に、前記非定常発塵源探索領域γの直線状の中心軸の水平成分を設定する工程と；プルーム式における発塵源からの距離Ｌ₀と前記時間周期Δｔ_dとの関数である水平プルーム拡散幅σ_y［Ｌ₀、Δｔ_d］と、前記非定常発塵源探索領域γの中心軸上での前記始点からの距離Ｌ_dとを用いて、非定常発塵源探索領域γの水平成分として、前記非定常降下煤塵探索領域γの中心軸に直交するように、当該中心軸の両側の水平方向に、当該中心軸からプルーム拡散幅σ_y［Ｌ_d、Δｔ_d］までの領域を、前記非定常発塵源探索領域γの水平成分として設定する工程と；前記始点から、（当該等価粒径区分ｊにおける粒子落下速度下限値）／（前記代表風速ＷＤ）に基づく角度を勾配として、前記代表風向ＷＤの風上方向に向けて上昇する、前記非定常発塵源探索領域の下限線と、前記始点から、（当該等価粒径区分における粒子落下速度上限値）／（前記代表風速ＷＳ）に基づく角度を勾配として、前記代表風向の風上方向に向けて上昇する、前記非定常発塵源探索領域上限線との間にはさまれた領域を、前記非定常発塵源探索領域γの鉛直成分として設定する工程と；前記非定常発塵源探索領域γ内の任意の点ｑにおいて、前記降下煤塵評価地点ｉ_Ａにおける前記等価粒径区分ｊについての降下煤塵量ｍ_kと、前記非定常発塵源探索領域γの断面の断面積であって、前記点ｑを通り前記非定常発塵源探索領域γの中心軸に垂直な方向の断面の断面積である探索領域断面積Ｓ_pと、に比例する推定発塵量Ｅ（ｑ，ｉ_Ａ）を算出する工程と；前記推定発塵量Ｅ（ｐ，ｉ_Ａ）に基づいて発塵源を特定する工程と；を更に含んでもよい。

　本発明の第１０態様としては、上記第９態様に係る降下煤塵の非定常発塵源位置の探索方法において、前記期間Ｔ_d（ｉ_t）における降下煤塵の非定常発塵源の探索方法であって、前記代表風向ＷＤ、代表風速ＷＳは、それぞれ、前記期間Ｔ_d（ｉ_t）における風向、風速の測定値の平均値であり、任意の前記降下煤塵評価地点ｉ_Ａにおける前記代表降下煤塵量Ｍ（ｉ_Ａ）は、前記期間Ｔ_d（ｉ_t）における当該降下煤塵評価地点ｉ_Ａでの降下煤塵量の測定値ｍから得られるものであり、特定の前記等価粒径区分ｊにおいて、互いに異なる特定の前記降下煤塵評価地点ｉ_Ａ１、ｉ_Ａ２について、前記期間Ｔ_d（ｉ_t）における降下煤塵の非定常発塵源探索領域γ（ｉ_Ａ１）、γ（ｉ_Ａ２）をそれぞれ設定する工程と；前記非定常発塵源探索領域γ（ｉ_Ａ１）、γ（ｉ_Ａ２）の、空間上で共通する共通領域内で指定される前記点ｑにおいて算出される前記推定発塵量Ｅ（ｑ，ｉ_Ａ１）、Ｅ（ｑ，ｉ_Ａ２）の比が所定の上下限値の範囲内である場合には、前記点ｑを前記特定の等価粒径区分ｊに関する発塵源と判定し、これ以外の場合には、前記点ｑを前記特定の等価粒径区分に関する発塵源ではないと判定するとともに、前記点ｑにおける推定発塵量Ｅ（ｑ，ｉ_Ａ）を、前記推定発塵量Ｅ（ｑ，ｉ_Ａ１）、Ｅ（ｑ，ｉ_Ａ２）を用いて算出する工程と；を更に含んでもよい。

　本発明の第１１態様としては、上記第９態様に係る降下煤塵の非定常発塵源位置の探索方法において、連続する２つ以上の前記時刻ｔ_d（ｉ_t）を含む時間周期Δｔ_gごとの、ｋ番目の時刻ｔ_g（ｋ）を設けて、時刻ｔ_g（ｋ－１）から時刻ｔ_g（ｋ）の評価期間である期間Ｔ_g（ｋ）を設定する工程と；前記期間Ｔ_d（ｉ_t）における風向測定値、風速測定値を、所与のしきい値を用いてそれぞれ風向区分、風速区分に分類するとともに、各風向区分、各風速区分を代表する、区分風向ＷＤ_c、区分風速ＷＳ_cを算出する工程と；任意の降下煤塵評価地点ｉ_Ａにおいて、前記期間Ｔ_g（ｋ）における最大の降下煤塵量ｍを測定した期間Ｔ_d（ｉ_t）に対応する前記降下煤塵量の測定値、前記区分風向ＷＤ_c、前記区分風速ＷＳ_cを、当該期間Ｔ_g（ｋ）および当該降下煤塵評価地点ｉ_Ａにおける前記代表降下煤塵量Ｍ（ｉ_Ａ）、前記代表風向ＷＤ（ｉ_Ａ）、前記代表風速ＷＳ（ｉ_Ａ）としてそれぞれ設定する工程と；２つ以上の前記降下煤塵評価地点を設け、特定の互いに異なる２つの前記非定常降下煤塵評価地点ｉ_Ａ１，ｉ_Ａ２について、前記降下煤塵の非定常発塵源探索領域γ（ｉ_Ａ１）、γ（ｉ_Ａ２）をそれぞれ設定する工程と；前記非定常発塵源探索領域γ（ｉ_Ａ１）、γ（ｉ_Ａ２）の、空間上で共通する共通領域内で指定される前記点ｑにおいて算出される前記推定発塵量Ｅ（ｑ，ｉ_Ａ１）、Ｅ（ｑ，ｉ_Ａ２）の比が所定の上下限値の範囲内である場合には、前記点ｑを前記特定の等価粒径区分に関する発塵源と判定し、これ以外の場合には、前記点ｑを前記特定の等価粒径区分に関する発塵源ではないと判定するとともに、前記点ｑにおける推定発塵量Ｅ（ｑ，ｉ_Ａ）を、前記推定発塵量Ｅ（ｑ，ｉ_Ａ１）、Ｅ（ｑ，ｉ_Ａ２）を用いて算出する工程と；を更に含んでもよい。

　本発明の第１２態様としては、上記第９態様に係る降下煤塵の非定常発塵源位置の探索方法において、前記期間Ｔ_d（ｉ_t）内に前記降下煤塵評価地点ｉで捕集された降下煤塵試料の放射線量を測定し、測定した前記放射線量の強度に基づいて前記降下煤塵試料を煤塵種ごとに分類する煤塵種分類工程と；分類した前記煤塵種ごとに前記降下煤塵評価地点ｉが発塵源か否かを判定する発塵源判定工程と；を更に含んでもよい。

本発明の第１３態様としては、第９態様～第１２態様に係る降下煤塵の非定常発塵源位置の探索方法において、前記期間Ｔ_d（ｉ_t）内に前記降下煤塵評価地点ｉで捕集された降下煤塵試料の煤塵種を分類する煤塵種分類工程と；前記捕集された降下煤塵試料のうち、前記煤塵種分類工程で分類されたいずれかの煤塵種に対して、前記降下煤塵評価地点ｉが発塵源か否かを判定する発塵源判定工程と；を更に含んでもよい。

　本発明の第１４態様としては、上記第９態様～第１３態様に係る降下煤塵の非定常発塵源位置の探索方法において、前記プルーム拡散幅σ_yおよびσ_zと、プルーム中心軸上の発生源からの距離ｘと、降下煤塵発生量Ｑ_Pと、前記代表風速ＷＳと、定数Ｂと、前記プルーム拡散幅σ_yおよびσ_zを用いて定義されるプルーム範囲と、を用いて、プルーム中心軸上の発生源からの距離ｘでの煤塵濃度Ｃ（ｘ）を表現する以下の式（Ａ）及び（Ｂ）を、前記プルーム式として用いてもよい。
　　Ｃ（ｘ）＝Ｂ（Ｑ_P／２πσ_yσ_zＷＳ）　　（プルーム範囲内）　・・・（Ａ）
　　Ｃ（ｘ）＝０　　　　　　　　　　　（プルーム範囲外）　・・・（Ｂ）
　ここで、（Ａ）式および（Ｂ）式の単位は、全てＳＩ単位であり、σ_zは、鉛直面内において、発生源を起点とするプルームの上端を［当該粒径区分における粒子落下速度下限値］／［代表風速］に基づいて定められる勾配線とするとともに、当該プルームの下端を［当該粒径区分における粒子落下速度上限値］／［代表風速］に基づいて定められる勾配線として定義されるプルーム範囲の、前記プルームの中心軸に垂直な方向の幅とする。

　本発明によれば、少数の評価地点での降下煤塵の計測によって、発塵量が非定常的に変動する降下煤塵の発塵源を、効率的に且つ正確に探索することができる。

水平面内に投影したプルームの一例を示す図である。鉛直面内に投影したプルームの一例を示す図である。発塵源探索装置の処理の一例を説明するフローチャートである。発塵源探索領域の一例を示す図である。発塵源を探索する方法の一例を説明する図である。濃度最大値を示す風向以外の方向に発塵源探索領域を設定する方法の一例を説明する図である。水平面内に投影したプルームの一例を示す図である。鉛直面内に投影したプルームの一例を示す図である。鉛直面内に投影したプルームの一例を示す図である。発塵源探索装置の処理の一例を説明するフローチャートである。発塵源探索装置の処理の一例を説明するフローチャートである。発塵源の探索方法の概要の一例を説明する図である。発塵源探索装置の処理の一例を説明するフローチャートである。発塵源を探索する方法を説明する図である。発塵源を探索する従来の方法を説明する図である。

　（本発明の実施形態の特徴）
　まず、本発明の実施形態の特徴について説明する。

　本発明の実施形態の第１の特徴は、降下煤塵評価地点における降下煤塵を直接、測定することによって降下煤塵の発塵源を探索することができる点である。

　本発明の第２の特徴は、降下煤塵の発塵源の探索にあたって、降下煤塵評価地点から風上方向に伸長させる発塵源探索領域を、プルーム式と相互に関連付けることによって、発塵源候補における発塵量の情報を得ることができる点である。

　具体的な発塵源探索領域の設定方法は、以下のとおりである。上述した様に、従来技術においては、式（２）における地表面反射項（α・ｅｘｐ［－（Ｈｅ＋ｚ－Ｖ_sｘ／ＷＳ）²／２σ_z ²］）の取り扱いが困難であった。このため、降下煤塵評価地点から風上方向に伸長させる発塵源探索線を、プルーム式と相互に関連付けることは困難と考えられていた。しかし、本発明者らの調査の結果、この地表面反射項が問題となるのは、従来技術が主にガスやＳＰＭを対象としていたためであることを突き止めた。降下煤塵の場合には、粒子の落下速度が大きいために、沈着速度Ｖ_d≒落下速度Ｖ_sとなる。したがって、地表面での反射の影響は小さく、α＝０とみなすことができる。よって、降下煤塵に対する大気拡散式（プルーム式）は、式（２）にα＝０を代入した次の式（４）のようになる。

　Ｃ（ｘ，ｙ，ｚ）＝（Ｑ_P／２πσ_yσ_zＷＳ）ｅｘｐ［－ｙ²／２σ_y ²］
　　　　　　　　×ｅｘｐ［－（Ｈｅ－ｚ－Ｖ_sｘ／ＷＳ）²／２σ_z ²］・・・（４）

　ここで、以下の式（５）により座標変換を行うと、式（４）は、以下の式（６）のようになる。

　Ｚ＝ｚ＋Ｖ_sｘ／ＷＳ－Ｈｅ　・・・（５）

　Ｃ（ｘ，ｙ，Ｚ）＝（Ｑ_P／２πσ_yσ_zＷＳ）
　　　　　　　　　×ｅｘｐ［－ｙ²／２σ_y ²］ｅｘｐ［－Ｚ²／２σ_z ²］・・・（６）

　ここで、式（５）によるｚからＺへの座標変換は、発生源（発塵源）を原点とし、風下方向に、ｔａｎ^-1（Ｖ_s（粒子落下速度）／ＷＳ（風速））の俯角で、鉛直面内に煤塵プルームの中心軸を設定し、この中心軸をＺ軸として濃度を定義することに対応する。

　プルーム拡散幅σ_y及びσ_zは、それぞれｙ方向及びｚ方向（通常、Ｖ_s≪ＷＳであり、Ｖ_s≪ＷＳの条件では、ｚ方向は、Ｚ方向にほぼ等しいとみなせる）での濃度分布の標準偏差である。多くの場合、地表面での反射の影響がなければ、ｙ方向及びｚ方向の濃度分布を正規分布とみなすことができる。このとき、ｙ＝σ_y及びＺ＝σ_zにおける濃度値は、濃度最大値の６０％であるのに対し、ｙ＝２σ_y及びＺ＝２σ_zにおける濃度値は、濃度最大値の１３％に過ぎない。即ち、ｙ＞σ_y及びＺ＞σ_zの領域において、濃度は急激に低下する。そこで、本発明の実施形態では、プルーム式として、以下の式（７ａ）、式（７ｂ）を前提とすることにした。

　Ｃ（ｘ）＝Ｂ（Ｑ_P／２πσ_yσ_zＷＳ）　　（プルーム範囲内）　・・・（７ａ）
　Ｃ（ｘ）＝０　　　　　　　　　　　　（プルーム範囲外）　・・・（７ｂ）

　ここで、式（７ａ）の記号の意味は以下の通りである。
　Ｂ：比例定数
　本手法においては、式（７ａ）は、相対値のみを問題とするので、比例定数Ｂには任意の値（例えば、１）を与えてよい。

　また、プルーム範囲内とは、式（４）のようにプルーム垂直方向の濃度分布にガウス分布を仮定した際の濃度が濃度分布の標準偏差の値を示す位置よりも中心軸側の領域をいう。あるいは、プルーム範囲内とは、プルームの中心軸から、中心軸に対して垂直な方向に、プルーム拡散幅よりも中心軸側の領域を意味する。あるいは、より簡便に、σ_y、σ_zの内より長い方の２倍を長軸、短い方の２倍を短軸とした楕円をプルーム断面形状とし、この楕円内をプルーム範囲内としてもよい。さらに、より単純に、プルーム範囲内を、以下の式（８）の範囲としてもよい。一方、プルーム範囲外とは、プルーム範囲内以外の領域をいう。

　σ_y≧ｙ≧－σ_y　かつ　σ_z≧Ｚ≧－σ_z　・・・（８）

　ここで、σ_y、σ_zは、発塵源からの距離Ｌ₀と時間周期Δｔ_dとの関数である（σ_y［Ｌ₀、Δｔ_d］、σ_z［Ｌ₀、Δｔ_d］）。σ_y、σ_zは、周期Δt_dを固定して（これを基準期間とする）求められた数表化または図表化された値として、非特許文献１に記載される、Ｐａｓｑｕｉｌｌ－ＧｉｆｆｏｒｄによるものやＢｒｉｇｇｓによるもの等を用い、周期Δt_dの影響を経験式で補正して求められる。周期Δt_dの影響を経験式で補正する方法は、非特許文献２に示されるように、プルーム拡散幅σ_yに、（[実際に使用するΔt_d]／[基準時間のΔt_d]）^Pを乗じるものである。

　煤塵種と煤塵粒径とが与えられれば、粒子落下速度Ｖ_sが終末速度として決まるので、降下煤塵量Ｍ（ｘ）は、濃度Ｃ（ｘ）に、粒子落下速度Ｖ_sを乗じた以下の式（９ａ）、式（９ｂ）で表現できる。

　Ｍ（ｘ）＝Ｖ_sＢ（Ｑ_P／２πσ_yσ_zＷＳ）　（プルーム範囲内）　・・・（９ａ）
　Ｍ（ｘ）＝０　　　　　　　　　　　　　（プルーム範囲外）　・・・（９ｂ）

　式（９ａ）において、一定の風速の条件では、プルーム範囲内の局所の降下煤塵量Ｍ（ｘ）は、発塵量Ｑ_P及びプルーム拡散幅σ_y、σ_zのみによって決まる。また、プルーム拡散幅σ_y及びσ_zの値は、ｘ及び気象条件の関数として、例えば非特許文献１に記載されるＰａｓｑｕｉｌｌ－Ｇｉｆｆｏｒｄの式で表現できる。したがって、一定の発塵源条件、かつ、一定の気象条件のもとでは、特定の降下煤塵評価地点での降下煤塵量Ｍ（ｘ）を特定の発塵源からの距離ｘのみで表現することができる。

　次に、式（９ａ）および式（９ｂ）を用いて、特定の降下煤塵評価地点における発塵源の存在範囲について考える。

　図１は、特定の降下煤塵評価地点ｉ_Mを原点Ｏとした水平面内での全体座標系ｘ'，ｙ'（地表面）上に、ｘ'＝Ｌ₀の位置に存在する２つの発塵源ｉ_o1、ｉ_o2から、降下煤塵評価地点ｉ_Mと同一水平面上に発したプルームα（ｉ_o1）、α（ｉ_o2）を投影した図である。このとき、風向ＷＤは、ｘ'の正の方向である。プルームα（ｉ_o1）、α（ｉ_o2）の位置は、ｘ'＝０において、それぞれの中心軸１０ａ、１０ｂが地表面に一致すると共に、プルームの水平方向の端部（プルームα（ｉ_o1）ではｙ'のマイナス側端部、プルームα（ｉ_o2）ではｙ'のプラス側端部）が原点Ｏを通過するように、プルームα（ｉ_o1）、α（ｉ_o2）が配置されている。このプルームα（ｉ_o1）、α（ｉ_o2）の配置が、ｘ＝Ｌ₀に設定された発塵源ｉ_o1、ｉ_o2から、プルームα（ｉ_o1）、α（ｉ_o2）が、降下煤塵評価地点ｉ_Mに到達することのできる限界の位置である。即ち、発塵源ｉ_o1の位置が、ｙ'のプラス側の限界位置であり、発塵源ｉ_o2の位置が、ｙ'のマイナス側の限界位置である。

　プルームα（ｉ_o1）及びα（ｉ_o2）のｘ'＝０における拡散幅σ_yは、σ_y（Ｌ₀）である。よって、ｘ'＝Ｌ₀における発塵源ｉ_o1、ｉ_o2の間の距離の半幅は、σ_y（Ｌ₀）、即ち、プルームα（ｉ_o1）及びα（ｉ_o2）のｘ'＝０における拡散幅σ_yに一致する。ここで、降下煤塵評価地点ｉ_Mで降下煤塵が計測された際の発塵源ｉ_o1、ｉ_o2の位置を推定する場合、水平面内において、発塵源ｉ_o1、ｉ_o2が存在し得る範囲は、原点Ｏと、発塵源ｉ_o1の点とを通過する線、及び、原点Ｏと発塵源ｉ_o2の点とを通過する線に挟まれた領域γ（ｉ_M，ｉ_t）（斜線で示している領域）となる。この領域γ（ｉ_M，ｉ_t）が発塵源探索範囲である。

　ところで、発塵源ｉ_o1、ｉ_o2を配置するｘ'＝Ｌ₀の値は任意である。よって、任意のｘ'の位置において、降下煤塵評価地点ｉ_Mに到達し得る発塵源ｉ_o1、ｉ_o2のｙ'方向の範囲の半幅は、常にσ_y（ｘ'）となる。即ち、発塵源探索範囲γ（ｉ_M，ｉ_t）のｙ'方向の半幅は、例えば、式（６）のプルーム式での発塵源と同一水平面上でのσ_yと同じ形になる。したがって、水平面内での発塵源探索領域γ（ｉ_M，ｉ_t）は、降下煤塵評価地点ｉ_Mから代表風向の風上方向に伸長した中心軸１１上の、降下煤塵評価地点ｉ_Mからの距離のみの関数で表現される探索領域幅によって設定することができる。

　図２は、特定の降下煤塵評価地点ｉ_Mを原点Ｏとした鉛直面内での全体座標系ｘ'，ｚ上に、ｘ'＝Ｌ₀の位置に存在する２つの発塵源ｉ_o3、ｉ_o4から、降下煤塵評価地点ｉ_Mと同一鉛直平面上に発したプルームα（ｉ_o3）、α（ｉ_o4）を投影した図である。

　基本的には、図１を参照しながら説明したのと同様の方法で、発塵源探索領域γ（ｉ_M，ｉ_t）は設定される。この際、発塵源探索領域γ（ｉ_M，ｉ_t）の幅は、拡散幅σ_z（ｘ'）で表わされる。

　尚、降下煤塵は落下するので、鉛直断面において、プルームα（ｉ_o3）、α（ｉ_o4）の中心軸１０ｃ、１０ｄ及び発塵源探索領域γ（ｉ_M，ｉ_t）の中心軸１１は、θ（＝ｔａｎ^-1（Ｖ_s／ＷＳ））なる角度で傾斜する。このため、降下煤塵評価地点ｉ_Mの風上方向の地点の内、発塵源ｉ_o3、ｉ_o4から降下煤塵評価地点ｉ_Mまで降下煤塵が到達し得るのは、降下煤塵評価地点ｉ_Mから風上方向に伸長した領域の内の一部の領域で発塵したものに限られることになる。この様に、降下煤塵評価地点ｉ_Mから発生源探索領域γ（ｉ_M，ｉ_t）を、風上方向に伸長する発塵源の探索手法において、風上方向の距離の範囲を制限することは、従来法には存在しなかった考え方であり、本手法は、発塵源を探索する領域を限定できる点で従来法に対して有利であり、発塵源の判定がより正確にできる。

　以上の様な、降下煤塵量のプルーム式を変形した発塵源探索範囲γ（ｉ_M，ｉ_t）の単純、且つ、定量的な表現は、従来のガスやＳＰＭを前提としたプルーム式では実現し得なかったものであり、本発明者らが降下煤塵の落下速度Ｖ_sが比較的大きいことに着目した上で行った一連の洞察によって初めて可能になったものである。

　尚、本発明は、式（９ａ）および式（９ｂ）のプルーム式を用いることに限定されるものではない。例えば、予め精密な測定を実施して地表面反射項の影響を正確に表現できる場合には、地表面反射項を残したままのプルーム式に基づいて式（９ａ）のσ_zの項に適宜、補正を加えてもよい。

　本発明の実施形態の第３の特徴は、発塵源や発塵量を必ずしも予め仮定する必要の無い点である。現実の発塵源は、その位置や発塵量の全てが予め知られていない場合が多いので、本発明の実施形態の手法は、現実に即した発塵源の探索を行える点で有利である。

　本発明の実施形態の第４の特徴は、非定常発塵源の特定を行うことができる点である。本発明の実施形態の手法では、降下煤塵の量の測定値の取得周期ごと、又は、降下煤塵の量の測定値の取得周期の連続する数周期分の時刻ごとに、その時間帯における主要な発塵源を特定することができる。したがって、降下煤塵の量の測定値の取得周期の数周期分以上の時間スケールで変動する非定常発塵源であれば、これを把握することができる。また、非定常発塵源を特定する際に必要な降下煤塵評価地点の数は、潜在的な発塵源の数よりも十分少なくてよい。

　本発明の実施形態の第５の特徴は、評価地点で捕集した降下煤塵を放射性降下煤塵又は非放射性降下煤塵に分類することによって、放射性降下煤塵の非定常発塵源を、放射性発塵源に近寄ることなく、遠方での降下煤塵計測データを用いて特定することができる点である。

　以下に、図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。尚、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

　（第１の実施形態）
　まず、本発明の第１の実施形態について説明する。

　降下煤塵量計測手段（装置）によって時間周期Δｔ_dごとに降下煤塵量（降下煤塵の質量）が測定される（以下、必要に応じて「時間周期」を「周期」と略称する）。降下煤塵量の測定値の出力される時刻をｔ_d（ｉ_t）とする。時刻ｔ_d（ｉ_t－１）から時刻ｔ_d（ｉ_t）までの時間（期間）を「期間Ｔ_d（ｉ_t）」と定義する。ｉ_tは、降下煤塵の計測を開始した時刻を０とし、１ずつ増加する整数である。また、ｎ_tを２以上の自然数として、ｎ_t個の連続する「期間Ｔ_d（ｉ_t）」から構成される時間を「期間Ｔ_g（ｋ）」と定義する。ここで、「期間Ｔ_g（ｋ）」の始点の時刻を時刻ｔ_g（ｋ－１）とし、このときのｉ_tを０とする。「期間Ｔ_g（ｋ）」の終点の時刻を時刻ｔ_g（ｋ）とし、このときのｉ_tをｎ_tとする。ｋは、降下煤塵の計測を開始した時刻を０とし、１ずつ増加する整数である。本実施形態では、個々の「期間Ｔ_g（ｋ）」における降下煤塵の発生源を特定するものであり、周期Δｔ_g（＝ｎ_t・Δｔ_d）以上の時間スケール（即ち、発塵継続時間）を有する発塵源を探索の対象とする。

　周期Δｔ_gとしては、例えば、周期Δｔ_dの６周期分を採用することができる（周期Δｔ_dが１０分のとき、周期Δｔ_gは１時間となる）。本実施形態で特定できる発塵源は、時間スケールが周期Δｔ_g以上の非定常発塵源である。よって、周期Δｔ_gを極端に長く設定することは、特定できる非定常発塵源が減少するので好適ではない。一般に、昼間と夜間とでは、気象条件が大きく異なる。このため、多くの非定常発塵源は、半日以下の時間スケールを示すので、周期Δｔ_gは、１２時間以下であることが好ましい。勿論、非定常発塵源の時間スケールが１２時間以上であることが予め判明している場合にはこの限りではない。

　また、発塵源の探索を実施し得る三次元領域の中に、ｘ、y、zなる直交座標系を設定し、各座標軸上において、それぞれｎ_ｘ、ｎ_ｙ、ｎ_ｚ個の座標成分を設け、前記三次元空間をｎ_ｘ×ｎ_ｙ×ｎ_ｚ個の座標点ｐで代表することにする。ここで、座標点ｐは、各座標軸成分がそれぞれｉ_ｘ番目、ｉ_ｙ番目、ｉ_ｚ番目である座標点を表す。個々の座標点の位置を、各座標軸上の座標成分の順番ｉ_ｘ、ｉ_ｙ、ｉ_ｚを用いて、Ｓｃ（ｉ_ｘ，ｉ_ｙ，ｉ_ｚ）として、原点Ｏからの位置ベクトルで表記する。各座標点ｐでは、発塵源判断のモードとして、「発塵源」、「発塵源でない」、及び「未判定」の３つの内、何れかが設定される。

　図３のフローチャートを用いて、発塵源を探索する際の発塵源探索装置の処理（発塵源探索処理）の一例を説明する。発塵源探索装置は、例えば、ＣＰＵ等の演算装置、メモリ、ＨＤＤ、及び各種のインターフェースを備えた情報処理装置（例えば、市販のパーソナルコンピュータ（ＰＣ））を用いることにより実現される。例えば、図３のフローチャートは、Ｃ言語等のプログラミング言語を用いて実行可能なコンピュータプログラムに翻訳され、予め、ＨＤＤ等に保存される。情報処理装置における発塵源探索処理の実行時には、ＣＰＵ等の演算装置によって、ＨＤＤ等に記憶された前記実行可能なコンピュータプログラムが読み出されて起動し、前記実行可能なコンピュータプログラムの指令に基づいた演算をＣＰＵ等の演算装置が順次実行することにより実現される。前記発塵源探索処理の起動タイミングは、手入力で前記実行可能なコンピュータプログラムを起動してよく、また、定期的に自動的に起動するようにしてもよい。上述したように、本実施形態の発塵源探索装置は、ある時刻において、「期間Ｔ_g（ｋ）」における降下煤塵の発塵源を探索する。

　発塵源探索装置において、降下煤塵評価地点・座標点等の位置情報、降下煤塵量・風向・風速等の測定値や煤塵種に関する分析値等の必要入力情報は、情報処理装置に接続されたキーボードやコンソール画面等を用いて、予め人力で入力することができる。入力された前記入力情報は、ＨＤＤ等に保存され、発塵源探索処理実行の進行に応じて、適宜、読み出される。

　発塵源探索装置において、算出された特定座標点に対する非定常発塵源判定結果及び発塵量等の算出結果は、ＨＤＤ等に保存されると共に、コンソール画面等に表示することができる。

　尚、上記の発塵源探索装置の処理の一部又は全部を手計算等の他の手段に置き換えても何ら問題ない。

　まず、第１工程について説明する。

　ステップＳ１において、発塵源探索装置は、全ての座標点ｐにおいて、発塵源判断モードを「未判定」に初期化する。

　次に、ステップＳ２において、発塵源探索装置は、全ての降下煤塵評価地点ｉ（但し、ｎ_M≧ｉ≧１）の水平面（例えば地上高度１.５ｍ）内の位置を、前記座標系の原点からの位置を示す位置ベクトルＰ（ｉ）として算出する。

　次に、ステップＳ３において、発塵源探索装置は、「期間Ｔ_g（ｋ）」に含まれる全ての「期間Ｔ_d（ｉ_t）」における「代表風速ＷＤ（ｉ_t）と、代表風向ＷＳ（ｉ_t）と、全ての降下煤塵評価地点での降下煤塵量Ｍ（ｉ，ｉ_t）と、降下煤塵の粒子落下速度Ｖ_s（ｉ，ｉ_t）」を設定（入力）する。本実施形態では、例えば、このステップＳ２において、煤塵量設定工程、代表風向導出工程、代表風速導出工程、及び粒子落下速度導出工程が実行される。

　ここで、降下煤塵量Ｍ（ｉ，ｉ_t）は、例えば、特許文献６に記載される連続式降下煤塵計を用いて、周期Δｔ_dを、例えば、１０分として測定することができる。風向及び風速は、例えば、市販のプロペラ式風向風速計を用いて、周期Δｔ_dをよりも短い周期Δｔ_wint（例えば、１秒周期）で測定した値とすることができる。風向の空間分解能は、例えば、１°間隔である。代表風向ＷＤ（ｉ_t）、代表風速ＷＳ（ｉ_t）は、例えば、対応する「期間Ｔ_d（ｉ_t）」における「風向測定値及び風速測定値」の平均値を用いることができる。また、「降下煤塵評価地点の近傍」とは、風向・風速が降下煤塵評価地点上空における風向・風速と高い相関を示す範囲であればよく、例えば、降下煤塵評価地点から１ｋｍ以内の水平距離とすることができる。地形が単調で風向・風速分布の少ない地域ではこれ以上の水平距離であってもよい。また、風向・風速測定点の高さは、気象庁の推奨する測定高さである、地表面から１０ｍを採用することができる。想定される発塵源の高さが１０ｍよりも十分に高い場合には、地表面とこの発塵源高さの中間の高さを測定点高さとしてもよい。

　また、「期間Ｔ_g（ｋ）」に含まれる全ての「期間Ｔ_d（ｉ_t）」に評価地点で捕集された降下煤塵サンプルを用いて、その平均落下速度を測定し、これをそれぞれの「期間Ｔ_d（ｉ_t）」に対応する降下煤塵の粒子落下速度Ｖ_s（ｉ_t）として採用することができる。あるいは、測定機器等の制約によって降下煤塵捕集のサンプリグ間隔がＴ_d（ｉ_t）を超える等の場合には、例えば、当該「期間Ｔ_g（ｋ）」に捕集された降下煤塵全体を降下煤塵サンプルとし、その平均落下速度を、「期間Ｔ_g（ｋ）」に含まれる全ての「期間Ｔ_d（ｉ_t）」に共通の粒子落下速度Ｖ_s（＝Ｖ_s（ｉ_t）＝constant）として採用してもよい。降下煤塵サンプルの落下速度の測定方法としては、例えば、以下の方法がある。即ち、降下煤塵サンプルを密閉容器の上方から放出し、個々の降下煤塵粒子が容器底部に到達する時間をそれぞれ計測し、落下距離を落下時間で除することによって、降下煤塵の粒子落下速度Ｖ_sを求めることができる。容器底部に個々の降下煤塵粒子が到達したことを検知するためには、容器底部において、水平方向にシート状のレーザ光を連続的に照射し、降下煤塵がこのレーザ光を通過する際に生じる散乱光を光検知器で検出する等の方法を採用することができる。

　個々の降下煤塵粒子の落下速度から粒子落下速度Ｖ_sを算出する方法としては、全ての降下煤塵粒子の数の５０％の降下煤塵粒子が容器の底に到達した時刻に対応する落下時間を、降下煤塵粒子の粒子落下速度Ｖ_sに関わる降下煤塵粒子の落下速度として採用することができる。或いは、降下煤塵のおよその密度と形状とが予め判明している場合には、単に、降下煤塵サンプルの粒径分布を測定することによって、降下煤塵粒子の粒子落下速度Ｖ_sを算出することができる。降下煤塵の粒径から降下煤塵粒子の粒子落下速度Ｖ_sを算出する方法として、例えば、次の、ストークスの終末速度の式（１０）を用いることができる。

　Ｖ_s＝｛４ｇＤ_p（ρ_p－ρ_f）／３ρ_fＣ_R｝^1/2　・・・（１０）

　ここで、式（１０）の記号の意味は以下の通りである（単位は、全てＳＩ単位である）。
　ｇ：　重力加速度［ｍ／ｓ²］
　Ｄ_p：　粒子径［ｍ］
　ρ_P，ρ_f：　粒子、流体の密度［ｋｇ／ｍ³］
　Ｃ_R：　抵抗係数［－］（粒子形状に応じて各種の数表が開示されている）

　次に、ステップＳ４において、発塵源探索装置は、全ての降下煤塵評価地点ｉにおける「各降下煤塵評価地点に関する発塵源探索領域γ（ｉ，ｉ_t）」を、「期間Ｔ_g（ｋ）」における全ての時刻ｔ_d（ｉ_t）において設定する。本実施形態では、例えば、このステップＳ４において、降下煤塵発生源探索領域設定工程が実行される。

　図４は、発塵源探索範囲γ（ｉ，ｉ_t）の一例を示す図である。図４を参照しながら、発塵源探索範囲γ（ｉ，ｉ_t）の設定方法の一例を説明する。

　図４において、γ（ｉ_M，ｉ_t）は、図２及び図３において座標成分ごとに分解して表示した発塵源探索領域γ（ｉ_M，ｉ_t）を、等角投影法によって１枚の図で表現したものである。図４では、絶対座標（ｘ'，ｙ'，ｚ）上の地表面に２つの降下煤塵評価地点ｉ_M、ｉ_Nを設置し、これら降下煤塵評価地点ｉ_M、ｉ_Nを始点として、代表風向ＷＤ（ｉ_t）の風上方向に仰角θ（＝ｔａｎ^-1［Ｖ_s（ｉ_M，ｉ_t）／ＷＳ（ｉ_t）］、又は、ｔａｎ^-1［Ｖ_s（ｉ_N，ｉ_t）／ＷＳ（ｉ_t）］）で、発塵源探索領域γ（ｉ_M，ｉ_t）、γ（ｉ_N，ｉ_t）の中心軸を設定する。中心軸上の周りに、水平方向に２σ_y、鉛直方向に２σ_zなる幅で楕円断面を形成するように、発塵源探索領域γ（ｉ_M，ｉ_t）、γ（ｉ_N，ｉ_t）を設定する。図４に示すように、複数の発塵源探索領域γ（ｉ，ｉ_t）が存在する場合、複数の発塵源探索領域γ（ｉ，ｉ_t）間の共通領域４１を生じることがある。

　次に、ステップＳ５において、発塵源探索装置は、降下煤塵評価地点ｉについて、「『期間Ｔ_g（ｋ）』内で最大の降下煤塵量Ｍ（ｉ，ｉ_t）となる時刻ｔ_d（ｉ_t）の降下煤塵量であるＭ_max（ｉ）と、このときのｉ_tであるｉ_max（ｉ）と、当該時刻ｔ_d（ｉ_t）における代表風向ＷＤ_max・代表風速ＷＳ_max」を算出する。本実施形態では、例えば、このステップＳ５において、最大降下煤塵情報導出工程が実行される。

　次に、第２工程について説明する。

　まず、ステップＳ６において、発塵源探索装置は、一方の降下煤塵評価地点ｉ_Mとして、未選択の降下煤塵評価地点ｉを選択する。

　次に、ステップＳ７において、発塵源探索装置は、座標点ｐの内、未選択のものを選択する。

　次に、ステップＳ８において、発塵源探索装置は、座標点ｐの位置ベクトルＳｃ（ｉ_x，ｉ_y，ｉ_z）を求める。座標点ｐの位置ベクトルＳｃは、座標軸の原点を始点とし、各座標軸成分がそれぞれｉ_x番目，ｉ_y番目，ｉ_z番目の座標軸分割点となる点（即ち、ｐ点）を終点とするように設定される。ここで、「期間Ｔ_g（ｋ）」における「降下煤塵評価地点ｉ_Mに関する唯一の非定常降下煤塵探索領域」として、γ（ｉ_M，ｉ_max）を第１の非定常降下煤塵探索領域とする。

　次に、ステップＳ９において、発塵源探索装置は、前記降下煤塵評価地点ｉ_Mとは異なる他方の降下煤塵評価地点ｉ_Nを選択する。ここで、「期間ｔ_g（ｋ）の任意の時刻ｔ_d（ｉ_t）」における「降下煤塵評価地点ｉ_Nに関する非定常降下煤塵探索領域」として、γ（ｉ_N，ｉ_t）を第２の非定常降下煤塵探索領域とする。

　次に、ステップＳ１０において、発塵源探索装置は、ステップＳ６で選択した降下煤塵評価地点ｉ_Mと、ステップＳ９で選択した降下煤塵評価地点ｉ_Nとが同じ位置のものであるか否かを判定する。この判定の結果、降下煤塵評価地点ｉ_Mと降下煤塵評価地点ｉ_Nとが異なる位置のものである場合には、ステップＳ１１に進む。一方、降下煤塵評価地点ｉ_Mと降下煤塵評価地点ｉ_Nとが同じ位置のものである場合には、ステップＳ１１～Ｓ２０を省略して後述するステップＳ２１に進む。

　ステップＳ１１に進むと、発塵源探索装置は、「期間Ｔ_g（ｋ）」内の時刻ｔ_d（ｉ_t）の内、未選択の時刻ｔ_d（ｉ_t）を選択する。

　次に、ステップＳ１２において、発塵源探索装置は、ステップＳ７で選択した座標点ｐが、第１の発塵源探索範囲γ（ｉ_M，ｉ_max）と、第２の発塵源探索範囲γ（ｉ_N，ｉ_t）との双方に含まれ、且つ、発塵源判定モードが「発塵源でない」以外のモードであるという発塵源判定条件を満たすか否かを判定する。

　この判定の結果、発塵源判定条件を（全て）満たす場合には、ステップＳ７で選択した座標点ｐは、発塵源である可能性がある。この発塵源判定条件を満たす状態は、図４において、２つの発塵源探索領域γ（ｉ_M，ｉ_t）、γ（ｉ_N，ｉ_t）の共通領域４１（斜線で示す領域）内に、座標点ｐの存在する状態に対応する。このように発塵源判定条件を満たす場合には、ステップＳ１３に進む。一方、発塵源判定条件を満たさない場合には、ステップＳ１３～Ｓ２０を省略して後述するステップＳ２１に進む。

　ステップＳ１３に進むと、発塵源探索装置は、ステップＳ７で選択した座標点ｐと、ステップＳ６で選択した一方の降下煤塵評価地点ｉ_Mとの間の（最短）距離Ｌ_d（ｉ_M）と、同じくステップＳ７で選択した座標点ｐと、ステップＳ９で選択した他方の降下煤塵評価地点ｉ_Nとの間の（最短）距離Ｌ_d（ｉ_N）とをそれぞれ算出する。

　座標点ｐと降下煤塵評価地点ｉ_Mとの間の距離Ｌ_d（ｉ_M）は、例えば、位置ベクトルＰ（ｉ_M）の終点と、位置ベクトルＳｃ（ｉ_x，ｉ_y，ｉ_z）の終点とを結ぶベクトルのノルムとして算出される。座標点ｐと降下煤塵評価地点ｉ_Nとの間の距離Ｌ_d（ｉ_N）の算出方法も同様である。本実施形態では、例えば、このステップＳ１３において、距離算出工程が実行される。

　次に、ステップＳ１４において、発塵源探索装置は、ステップＳ７で選択した座標点ｐにおける「降下煤塵評価地点ｉ_M、ｉ_Nに関する発塵源探索領域γ（ｉ_M，ｉ_t）、γ（ｉ_N，ｉ_t）の中心軸垂直断面積Ｓ_p1、Ｓ_p2」を算出する。これら発塵源探索領域γ（ｉ_M，ｉ_t）、γ（ｉ_N，ｉ_t）の中心軸垂直断面積Ｓ_p1、Ｓ_p2の算出方法は、例えば、次のようになる。即ち、拡散幅σ_y［Ｌ_d］、σ_z［Ｌ_d］の内、大きい方の２倍の値を長軸長とし、短い方の２倍の値を短軸長とする楕円の面積として、発塵源探索領域γ（ｉ_M，ｉ_t）、γ（ｉ_N，ｉ_t）の中心軸垂直断面積Ｓ_p1、Ｓ_p2を計算することができる。本実施形態では、このステップＳ１４において、断面積算出工程が実行される。

　次に、ステップＳ１５において、発塵源探索装置は、降下煤塵評価地点ｉ_M，ｉ_Nからそれぞれ推定される「ステップＳ７で選択した座標点ｐでの仮定発塵量Ｅ₁、Ｅ₂」を算出する。仮定発塵量Ｅ₁、Ｅ₂は、例えば、次の式（１１ａ）、式（１１ｂ）を用いて算出される。

　Ｅ₁＝Ｂ₁Ｓ_p1Ｍ_max（ｉ_M）　・・・（１１ａ）
　Ｅ₂＝Ｂ₁Ｓ_p2Ｍ（ｉ_N，ｉ_t）　・・・（１１ｂ）

　式（１１ａ）及び式（１１ｂ）において、Ｂ₁は、係数である。式（１１ａ）及び式（１１ｂ）は、一般的なプルーム式において、局所での濃度は、発生源での発生量に比例し、局所でのプルーム断面積に反比例することと対応している。即ち、もし、ステップＳ７で選択した座標点ｐが発塵源であれば、降下煤塵評価地点ｉ_M、ｉ_Nにおけるプルーム断面積に反比例した濃度が検出される。つまり、一定の検出濃度に対して、想定されるプルーム断面積が大きいほど、これに対応する発生源での発生量は、大きくなければならない。よって、発生源での発生量は、降下煤塵評価地点ｉ_M、ｉ_Nにおけるプルーム断面積に比例するはずである。

　式（１１ａ）及び式（１１ｂ）のＢ₁は、本来、気象条件等の多数のパラメータによって変化すべき係数である。しかし、以下に述べる様に、本実施形態では、発塵源の判定にあたって、仮定発塵量Ｅ₁、Ｅ₂の比のみを用いる。また、仮定発塵量Ｅ₁、Ｅ₂は、同じ時刻のデータをもとに算出されるので、前提となる気象条件が共通する。したがって、本実施形態においては、簡易な方法として、Ｂ₁を定数として設定することができる。本実施形態では、例えば、このステップＳ１５において、発塵量算出工程が実行される。

　次に、第３工程について説明する。

　まず、ステップＳ１６において、発塵源探索装置は、仮定発塵量Ｅ₁、Ｅ₂の比Ｒを算出する。仮定発塵量Ｅ₁、Ｅ₂の比Ｒは、Ｅ₁／Ｅ₂であってもＥ₂／Ｅ₁であってもよい。

　次に、ステップＳ１７において、発塵源探索装置は、ステップＳ７で選択した座標点ｐが発塵源であるか否かを判定する。本実施形態では、発塵源探索装置は、仮定発塵量Ｅ₁、Ｅ₂の比Ｒが、予め設定された上下限閾値の範囲内（Ｒ_max≧Ｒ≧Ｒ_min）であるか否かを判定する。この判定の結果、仮定発塵量Ｅ₁、Ｅ₂の比Ｒが予め設定された上下限閾値の範囲内であれば、ステップＳ７で選択した座標点ｐは「発塵源」であると判定される。一方、仮定発塵量Ｅ₁、Ｅ₂の比Ｒが予め設定された上下限閾値の範囲外であれば、ステップＳ７で選択した座標点ｐは「発塵源でない」と判定される。

　この判定法の根拠は次の通りである。時間スケールが周期Δｔ_g以上の非定常発塵源からの発塵量の変動は、定義上、「期間Ｔ_g（ｋ）」内では十分小さい。したがって、発塵量が他の発塵源に比べて大きい発塵源、即ち、主要発塵源の探索を行う限りにおいては、主要発塵源から発生した降下煤塵は、「期間Ｔ_g（ｋ）」中に到達し得る全ての降下煤塵評価地点ｉにおいて支配的であると考えられる。このとき、この「期間Ｔ_g（ｋ）」中に到達し得る降下煤塵評価地点ｉが複数存在するのであれば、これらの降下煤塵評価地点ｉで観測される降下煤塵量は、発塵源（座標点ｐ）とこれら各降下煤塵評価地点ｉとの間の距離の関数（即ち、プルーム式）に従って、互いに一定の比率を示すはずである。したがって、この条件を満たす座標点ｐは、主要発塵源としての可能性が高い。よって、仮定発塵量Ｅ₁、Ｅ₂の比Ｒが予め設定された上下限閾値の範囲内である場合に、ステップＳ７で選択した座標点ｐが「発塵源」であると判定する。

　一方、もし、この各降下煤塵評価地点ｉで観測される降下煤塵量の比が、プルーム式から算出される値と大きく異なるのであれば、ステップＳ７で選択した座標点ｐは、「期間Ｔ_g（ｋ）」中に複数の評価地点ｉに降下煤塵が到達し得る位置に存在する座標点ｐであっても、虚偽の発塵源である可能性が高い。よって、仮定発塵量Ｅ₁、Ｅ₂の比Ｒが予め設定された上下限閾値の範囲外である場合に、ステップＳ７で選択した座標点ｐが「発塵源」でないと判定する。

　この判定の結果、ステップＳ７で選択した座標点ｐが発塵源である場合には、ステップＳ１８に進む。一方、ステップＳ７で選択した座標点ｐが発塵源でない場合には、後述するステップＳ２０に進む。

　本実施形態では、例えば、ステップＳ１２とステップＳ１７において、発塵源判定工程が実行される。

　ステップＳ１８に進むと、発塵源探索装置は、ステップＳ９で選択した座標点ｐの発塵源判断モードを「発塵源」に設定する。

　次に、ステップＳ１９において、発塵源探索装置は、「発塵源」であると判定された座標点ｐにおける推定発塵量を算出する。推定発塵量は、例えば、「発塵源」であると判定された座標点ｐでの発塵源判定（ステップＳ１７）に用いた全ての仮定発塵量Ｅの平均値とすることができる。そして、後述するステップＳ２１に進む。

　一方、ステップＳ２０に進むと、発塵源探索装置は、ステップＳ７で選択した座標点ｐの発塵源判断モードを「発塵源でない」に設定する。そして、ステップＳ２１に進む。

　ステップＳ２１に進むと、発塵源探索装置は、「期間Ｔ_g（ｋ）」内の全ての時刻ｔ_d（ｉ_t）を選択したか否かを判定する。この判定の結果、「期間Ｔ_g（ｋ）」内の全ての時刻ｔ_d（ｉ_t）を選択していない場合には、ステップＳ１１に戻る。一方、「期間Ｔ_g（ｋ）」内の全ての時刻ｔ_d（ｉ_t）を選択した場合には、ステップＳ２２に進む。

　ステップＳ２２に進むと、発塵源探索装置は、他方の降下煤塵評価地点ｉ_Nとして、全ての降下煤塵評価地点ｉを選択したか否かを判定する。この判定の結果、他方の降下煤塵評価地点ｉ_Nとして、全ての降下煤塵評価地点ｉを選択していない場合には、ステップＳ９に戻る。一方、他方の降下煤塵評価地点ｉ_Nとして、全ての降下煤塵評価地点ｉを選択した場合には、ステップＳ２３に進む。

　ステップＳ２３に進むと、発塵源探索装置は、全ての座標点ｐを選択したか否かを判定する。この判定の結果、全ての座標点ｐを選択していない場合には、ステップＳ７に戻る。一方、全ての座標点ｐを選択した場合には、ステップＳ２４に進む。

　ステップＳ２４に進むと、発塵源探索装置は、一方の降下煤塵評価地点ｉ_Mとして、全ての降下煤塵評価地点ｉを選択したか否かを判定する。この判定の結果、一方の降下煤塵評価地点ｉ_Mとして、全ての降下煤塵評価地点ｉを選択していない場合には、ステップＳ６に戻る。一方、一方の降下煤塵評価地点ｉ_Mとして、全ての降下煤塵評価地点ｉを選択した場合には、ステップＳ２５に進む。

　ステップＳ２５に進むと、発塵源探索装置は、発塵源の位置と、当該発塵源における推定発塵量とを表示する。そして、図３のフローチャートによる処理を終了する。尚、全ての座標点ｐが発塵源と判定されないこともある。この場合には、ステップＳ２５において、発塵源探索装置は、その旨を表示する。

　以上のように、第２、第３工程は、「期間Ｔ_g（ｋ）」内の全ての時刻ｔ_d（ｉ_t）に関して実施でき、特定の座標点ｐに関して、特定の時刻ｔ_d（ｉ_t）での発塵源であるか否かの判定結果が、「期間Ｔ_g（ｋ）」を代表する発塵源であるか否かの判定結果となり得る。ステップＳ７で選択された座標点ｐにおいて、いずれの時刻ｔ_d（ｉ_t）においても「発塵源ではない」と判定されると、この「期間Ｔ_g（ｋ）」において当該座標点ｐは、主要発塵源ではないと判定される。一方、いずれかの時刻ｔ_d（ｉ_t）において、当該座標点ｐが「発塵源」と判定され、且つ、それ以外のいずれの時刻においても「発塵源ではない」と判定されると、当該座標点ｐは「期間Ｔ_gにおける主要発塵源である」と判定される。

　また、第２、第３工程は、必要に応じて、降下煤塵評価地点ｉ_M、ｉ_Nや座標点ｐを変更して、発塵源であるか否かの判定をそれぞれ独立に行ってよい。いずれの発塵源であるか否かの判定にも与えらなかった座標点ｐでは、初期値の「未判定」が発塵源判定モードとして残る。また、発塵源が得られた時点で処理を終了してもよい。

　第２工程及び第３工程は、特定の降下煤塵降下煤塵評価地点ｉ（＝ｉ_M）に対して特定の座標点ｐについて発塵源の判定を行う（前記の発塵源判断のモードをいずれかに設定する）ものである。必要に応じて、降下煤塵評価地点ｉ及び座標点ｐを変更して同様の判定を行う。

　このように、本実施形態では、評価点ｐから風上方向に伸長させる発生源探索領域に、プルーム式の考え方を導入することによって、時間スケールが周期Δｔ_g以上の、降下煤塵の発生源の位置及び発生源での発塵量の特定を的確に実施することが可能となる。よって、少数の降下煤塵評価地点での降下煤塵の計測によって、非定常発塵源を含む発塵源の探索を効率的に、かつ、正確に実施することが可能になる。

　（第２の実施形態）
　次に、本発明の第２の実施形態を説明する。

　予め、発塵源が地表付近の高さに限定されると判明しているときには、発塵源探索領域を、第１の実施形態のように三次元の領域ではなく、水平面内（二次元の領域内）に設定することにより、発塵源探索の過程を簡略化することができ、発塵源探索に要する計算不可を低減することができる。

　具体的には、図３のステップＳ４において、発塵源探索装置は、発塵源探索領域γ（ｉ_M，ｉ_t）、γ（ｉ_N，ｉ_t）の中心軸の鉛直方向での傾斜及び鉛直方向の拡散幅σ_zを省略し（仰角θを０°、拡散幅σ_zを０とし）、発塵源探索領域γ（ｉ_M，ｉ_t）、γ（ｉ_N，ｉ_t）を二次元化する。

　ステップＳ２、Ｓ８における位置ベクトルＰ、Ｓｃについても鉛直成分を省略して二次元ベクトル化する。

　但し、このように発塵源探索領域γ（ｉ_M，ｉ_t）、γ（ｉ_N，ｉ_t）を二次元化する場合であっても、座標点ｐにおける発塵量を算出する際には、煤塵プルームの鉛直方向への拡散の影響を考慮する必要がある。このため、ステップＳ１４において、発塵源探索装置は、ステップＳ７で選択した座標点ｐにおける「降下煤塵評価地点ｉ_M、ｉ_Nに関する発塵源探索領域γ（ｉ_M，ｉ_t）、γ（ｉ_N，ｉ_t）の中心軸垂直断面積Ｓ_p1、Ｓ_p2」を算出する必要がある。この降下煤塵評価地点ｉ_M、ｉ_Nに関する発塵源探索領域γ（ｉ_M，ｉ_t）、γ（ｉ_N，ｉ_t）の中心軸垂直断面積Ｓ_p1、Ｓ_p2は、既に算出された「距離Ｌ_d（ｉ_M）、Ｌ_d（ｉ_N）における降下煤塵粒子の「水平方向の拡散幅σ_y［Ｌ_d］」を半径とする円の断面積とすることができる。又は、「距離Ｌ_d（ｉ_M）、Ｌ_d（ｉ_N）における降下煤塵粒子の「水平方向の拡散幅σ_y［Ｌ_d］」に対応する「距離Ｌ_d（ｉ_M）、Ｌ_d（ｉ_N）における降下煤塵粒子の「鉛直方向の拡散幅σ_z［Ｌ_d］」を用いて、長軸及び短軸を２×σ_yまたは２×σ_Zとする楕円の断面積としてもよい。

　本実施形態においては、「期間Ｔ_g（ｋ）」に含まれる各時刻ｔ_d（ｉ_t）において、風向及び風速が一般に変化する。本実施形態では、特定の降下煤塵評価地点ｉ_Mに関する主要な発塵源を探索するので、「期間Ｔ_g（ｋ）」において最大の降下煤塵量となる風向ＷＤ_max（ｉ_M）の風上方向に第１の発塵源探索範囲γ（ｉ_M，ｉ_t）を設定することは自然である。第１の発塵源探索範囲γ（ｉ_M，ｉ_t）内で発塵源を特定するためには、他の評価地点ｉ_Nにおける第２の発塵源探索領域γ（ｉ_N，ｉ_t）と、第１の発塵源との交差が生じることが必要である。本実施形態では、「期間Ｔ_g（ｋ）」内の風向ＷＤ_max（ｉ_M）とは異なる風向ＷＤ（ｉ_N、ｉ_t）となる時刻の「降下煤塵評価地点ｉ_Nでの降下煤塵量の計測値Ｍ（ｉ_N，ｉ_t）」を用いることによって、第１、第２の発塵源探索領域γ（ｉ_M，ｉ_t）、γ（ｉ_N，ｉ_t）の交差が生じ易くなり、より多くの座標点ｐで発塵源の有無の判定を実施することができ、「未判定」の座標点ｐを減少させることができることに加え、より少ない評価地点に基づき発塵源の探索ができる。

　このとき、風向ＷＤ（ｉ_N、ｉ_t）は、従来法のように、降下煤塵評価地点ｉ_Nにおいて最大の降下煤塵量が計測されたときの風向でなくても良い。これは、本発明の実施形態では、プルーム式に基づく発塵源探索領域内での発塵量の推定値が存在するので、従来法のように、最大の降下煤塵量となる風向か否かの情報だけではなく、特定の風向における降下煤塵量の測定値の絶対量の情報（即ち、他の風向条件での降下煤塵量との相対値情報ではない）を発塵源の有無の判定に適用することができるからである。

　従来法における発生源の探索方法を説明する模式図である図１４と同じ対象系を用いて、本発明の実施形態の利点を説明する。上述の様に、従来技術では、図１４において、発生源探索線２、３、４の交点６、７、８を発塵源とみなす。しかし、従来技術では、発生源探索線２、３、４上での発生量の情報を欠いている。このため、これら個々の交点６、７、８が発塵源として妥当であるかについて、これ以上情報を得ることはできない。例えば、交点６は、実際に主要な発生源である可能性もあるが、他の主要な発塵源による降下煤塵評価地点ｉ₁、ｉ₂への影響によって見掛け上、単にこの交点６で発生源探索線２、３が交差しただけかもしれない（例えば、降下煤塵評価地点ｉ₁に関する主要な発生源は、交点７であり、降下煤塵評価地点ｉ₂に関する主要な発塵源は、交点８、もしくは、施設（粉塵（ＳＰＭ）の発生箇所）ｃよりも降下煤塵評価地点ｉ₂に近い位置に存在する未知の発生源であるのかもしれない）。従来法では、これらのいずれが真の発塵源であるかを判断することは不可能であった。特に、発生源とは想定されていない地点で発生源探索線２、３、４の交差が生じた場合（例えば、交点７、８）、この交点が未知の発塵源であるのか、あるいは、単なる見掛け上の発生源探索線の交差（即ち、発生源ではない）であるのかを識別することはできない。よって、発塵源を過検出する（交差点を全て発生源と判定する場合）か、あるいは、未知の発塵源の検出が不可能である（予め発生源として想定していない地点での発生源探索線の交差を全て虚偽と判定する）かのいずれかの不具合に陥ることが避けられなかった。

　図５は、本発明の実施形態における発塵源を探索する方法の一例を模式的に説明する図である。

　図５に示すように、本発明の実施形態を適用した場合には、発塵源探索領域の交差領域において、発塵源として妥当であるか否かの吟味を行うことができる。即ち、例えば、図５において、図１４の交点６、７、８にそれぞれ対応する降下煤塵評価地点として、発塵源探索領域γ（ｉ₁，ｉ_tmax）、γ（ｉ₂，ｉ_tmax）、γ（ｉ₃，ｉ_tmax）間の共通領域内に存在する、座標点ｐ₁、ｐ₂、ｐ₃が得られたものとする。このとき、例えば、座標点ｐ₁の発塵源としての妥当性を評価するためには、座標点ｐ₁の降下煤塵評価地点ｉ₁及びｉ₂にそれぞれ対する推定発塵量Ｅ（ｐ₁，ｉ₁）とＥ（ｐ₁，ｉ₂）を比較することにより、定量的に発塵源を判定することができる。

　また、従来法では原理的に、風向別の濃度検出量が最大値（少なくとも極大値）を示す方向での発生源の探索しか実施できない。非定常発塵源の探索を対象とする場合には、測定期間が比較的短いため、この間の風向の変動は一般に限定される。したがって、各降下煤塵評価地点において、全ての風向条件で濃度測定値を得ることは実質的には不可能である。このため、主要な発生源、降下煤塵評価地点、並びに、測定値の得ることのできる風向範囲の組み合わせによっては、特定の降下煤塵評価地点において、本来、濃度最大値を示すべき風向が測定期間中に発生しないために、発生源の探索が不可能（若しくは、虚偽の識別）になる場合がある。本来であれば、限られた風向条件での濃度測定値であっても、発生源に関する何らかの情報を有しているはずである。したがって、風向データの存在する方位で発塵源の探索を行うことができれば（例えば、図１４に示す発生源探索線５のような発生源探索線の設定ができれば）、少なくとも他の降下煤塵評価地点における発生源の識別に有用な情報を提供し得る。しかし、従来法では、図１４に示す発生源探索線５の様な発生源探索線を設定する手法がそもそも存在しないので、濃度最大値を示す風向以外での濃度測定データは活用されることがない。

　図６は、濃度最大値を示す風向以外の方向に発塵源探索領域を設定する方法の一例を模式的に説明する図である。

　本発明の実施形態では、図６に示すように、濃度最大値を示す風向以外の方向にも発塵源探索領域（例えば、発塵源探索領域γ（ｉ₃，ｉ_t2））を設定することができる。その結果、発塵源探索領域γ（ｉ₁，ｉ_tmax）とγ（ｉ₃，ｉ_t2）の共通領域内の座標点ｐ₄といった、従来、発塵源の評価を実施できなかった領域でも、発塵源の有無の判定を実施することができる。この結果、発塵源の有無の判定を実施可能な座標点ｐは、従来法に比べて飛躍的に増大させることができ、より精密な発塵源の探索を行うことができる。

　さらに、図１４に示す従来法においては、発塵源の有無の判定を二次元平面上で行うため、発塵源探索線２、３、４の交点６、７、８を全て発塵源とみなすという弊害があった。これに対して、本発明の第１の実施形態では、発塵源探索領域γ（ｉ，ｉ_t）は、降下煤塵評価地点ｉで得られた降下煤塵サンプルの粒径の分析結果を用いて、三次元空間上に展開される。このため、従来法において、図５に示すような平面図では一見、発塵源探索範囲同士が交差しているようにみえても、鉛直方向も含めてみると、当該発源探索範囲間に共通領域の存在しない場合が多々、発生する。このため、本発明の実施形態では、図１４に示すような平面上での交差点６、７、８に対応する特定点の内、実際には発塵源とはなり得ない（即ち、三次元空間上で塵源探索領域間の共通領域に含まれない）点を発塵源の候補から除外することができる。これにより、発塵源の探索をより高精度に行うことができる。

　このように、本発明の実施形態によって、発塵源になり得ない座標点ｐを除外しつつ、発塵源の候補となり得るより多くの座標点ｐを設定することができ、設定した座標点ｐにおいて、より高精度に発塵源の位置及び発塵源での発塵量の特定を実施することができる。

　（第３の実施形態）
　次に、本発明の第３の実施形態を説明する。

　評価地点にて捕集した降下煤塵の放射線を測定してその強度に基づいて、個々の降下煤塵粒子（のサンプル）、又は、当該降下煤塵粒子（のサンプル）全体を放射性降下煤塵又は非放射性降下煤塵に分類し、放射性降下煤塵のみ（又は非放射性降下煤塵のみ）を対象にした放射性降下煤塵（又は非放射性降下煤塵）の非定常発塵源を探索することができる。

　降下煤塵の放射線強度の測定方法には公知の方法を用いることができる。例えば、特許文献７～９に記載される手法を用いることができる。

　放射線強度に基づく降下煤塵試料の分類方法には、例えば、前記期間Ｔ_d（i_t）（時刻ｔ_d（ｉ_t－１）から時刻ｔ_d（ｉ_t）までの時間（期間））に各評価地点で捕集された試料中の個々の降下煤塵粒子を１個ずつ分離してそれぞれの放射線強度を測定し、放射線強度が所定閾値以上の場合には、当該放射線強度を有する降下煤塵粒子を放射性降下煤塵とし、それ以外を非放射性降下煤塵と分類することができる。この試料全体の質量は、降下煤塵量として測定されているので、前記試料全体の質量に放射性降下煤塵の個数比率（＝[放射性降下煤塵の個数÷（放射性降下煤塵の個数＋非放射性降下煤塵の個数）]）を乗じた値をこの試料中の放射性降下煤塵の質量とすることができる。あるいは、捕集された特定の降下煤塵粒子の試料全体の放射線強度を測定して、放射線強度が所定閾値以上の場合には、当該試料全体の質量を放射性降下煤塵の質量とし、それ以外の場合には当該試料全体の質量を非放射性降下煤塵試料の質量としてもよい。図３のステップＳ１０２では、このようにして得られた放射性降下煤塵の質量（又は非放射性降下煤塵の質量）が、降下煤塵量Ｍ（ｉ）として設定される。そして、放射性降下煤塵（又は非放射性降下煤塵）について、「発塵源」、「発塵源でない」、及び「未判定」の何れかが設定される。

　このような取扱によって、例えば、放射性降下煤塵の非定常発塵源を、放射性発塵源に近寄ることなく、遠方での降下煤塵計測データを用いて特定することができる。尚、放射性降下煤塵及び非放射性降下煤塵の何れを発塵源の探索対象とするかについては、例えば、図３のフローチャートを開始する前に、情報処理装置に接続されたキーボードやコンソール画面等を用いて、予め人力で設定（入力）することができる。

　また、降下煤塵の分類は放射性物質に限定せずに、評価地点にて捕集した降下煤塵試料を煤塵種ごとに分類し、分類されたいずれかの煤塵種に対して、発塵源か否かを判定しても良い。

煤塵種の分類は、個々の降下煤塵種の物性の分析結果から分類する等の公知の方法を用いることができる。例えば、電子顕微鏡であるEPMAを用いて個々の降下煤塵試料の成分構成率を定量的に求め、この成分構成に基づき煤塵種ごとに分別しても良い。

このような取扱によって、煤塵種が複数存在する降下煤塵の発塵源を特定することができる。

　評価地点にて捕集した降下煤塵を種類別に判別し、個々の降下煤塵粒子（のサンプル）、又は、当該降下煤塵粒子（のサンプル）全体を降下煤塵の種類別に判別し、個々の降下煤塵を対象にして非定常発塵源を探索することができる。

　粒子の煤塵種区分ｉ_sを判別する方法としては、当該Ｔ_g（ｋ）期間に捕集された個々の降下煤塵粒子の物性を分析すればよい。粒子の物性分析方法としては、例えば、全ての粒子を樹脂等に埋め込み、研磨によって粒子断面を露出させた上でＸ線を走査しながら粒子断面に照射してその反射の特性から粒子中の元素を特定するＥＰＭＡを適用することができる。

　あるいは、ＥＰＭＡのような手間と費用のかかる手法を避けるために、高炉法による製鉄プラントに由来する降下煤塵の煤塵種であることが事前に明らかな場合、簡易に煤塵種を判別する次の方法を用いてもよい。

　即ち、第１の工程において、捕集された前記降下煤塵試料に磁力を付与して前記降下煤塵を磁石に着磁する着磁性降下煤塵と磁石に付着しない非着磁性降下煤塵に分離する。ここで用いる磁石は、０．１Ｔ～０．４Ｔ程度の磁力を表面で保持できる電磁石又はネオジウム磁石等の永久磁石である。そして、捕集された前記降下煤塵試料に磁力を付与して前記降下煤塵を磁石に着磁する着磁性降下煤塵と磁石に付着しない非着磁性降下煤塵に分離する。このような磁力の範囲であれば、大部分の鉄鉱石や製鋼スラグ（一般に鉄分を多く含んでいる）を着磁させることができ、かつ、極微量な鉄分を含有する石炭等を着磁させないので、個々の煤塵を着磁性煤塵と非着磁性種煤塵に分離することができる。また、高炉法による製鉄プラントに由来する降下煤塵の煤塵種としては、鉄鉱石や鉄粉等の鉄系煤塵、石炭やコークス等のカーボン系煤塵、高炉スラグ煤塵、並びに、製鋼スラグ煤塵等が代表的なものである。着磁性の煤塵には鉄系煤塵及び製鋼スラグ煤塵が対応し、非着磁性の煤塵にはカーボン系煤塵及び高炉スラグ煤塵が対応する。

　第２の工程において、前記着磁性煤塵試料と前記非着磁性種煤塵試料のそれぞれに対して、煤塵粒子が互いに接触しないように二次元的に分散配置させた上で、これらを市販のデジタルカメラ等で撮影して粒子の画像を得る。前記着磁性煤塵試料の画像を「着磁性煤塵試料の画像」と、前記非着磁性煤塵試料の画像を「非着磁性煤塵試料の画像」と、以下に呼ぶことにする。煤塵試料の個々の粒子を互いに接触させないためには、煤塵粒子を高所から散布する等の方法を用いればよい。

　第３の工程において、前記着磁性降下煤塵画像及び前記非着磁性降下煤塵画像は、画像処理装置に入力されて、それぞれ画像処理がなされる。個々の画像になされる画像処理の内容は、次のとおりである。まず、画像中の各画素の位置及び明度情報を基に、独立した粒子と判別される連続する画素群を算出する粒子判別を行う。次に、個々の降下煤塵粒子の代表位置及び代表明度を算出する。代表位置としては、個々の粒子において対応する画素群の各画素位置の中心を用いることができる。代表明度としては、個々の粒子において対応する画素群の各画素明度の平均値を用いることができる。次に、前記代表明度と所定の明度しきい値を比較して個々の粒子を暗色粒子と明色度粒子に粒子明度を区分する。所定しきい値に関しては、予め、明色粒子群と暗色粒子群の代表試料を準備して上記と同様の画像処理を行い、得られたそれぞれの粒子群の明度平均値の中間の明度をしきい値として用いることができる。次に、前記粒子明度区分及び前記第１の工程で得られた前記個々の降下煤塵の着磁性の有無との組み合わせを用いて、前記着磁性粒子画像及び非着磁性粒子画像中の全ての粒子を着磁性暗色粒子、着磁性明色粒子、非着磁性暗色粒子、並びに、非着磁性明色粒子のいずれかに分類して煤塵特性を区分する。

　画像処理装置として、市販の画像処理ソフト（例えば、「ＩｍａｇｅＰｒｏＰｌｕｓｖｅｒｓｉｏｎ５」）等を組み込んだ市販のパーソナルコンピュータ等を用いることができ、上記の画像処理操作は、このようなソフトの標準機能（画像の、二値化・境界判別・粒子計測機能等）を用いて実現することができる。

　第４の工程において、前記着磁性粒子画像及び非着磁性粒子画像中の全ての粒子を、前記煤塵特性に基づいて、所定の煤塵種のいずれかに判定する。所定の煤塵種とは、代表的な同一種類（鉄鉱石、石炭、コークス、鉄粉、高炉スラグ、転炉スラグ等）の粒子試料に対して上記の磁力選別及び画像処理による粒子明度判別を行って、平均的な煤塵特性（着磁性暗色粒子、着磁性明色粒子、非着磁性暗色粒子、並びに、非着磁性明色粒子のいずれか）を求める。本発明者の調査結果から、鉄鉱石及び鉄粉は着磁性暗色粒子に分類されるので、着磁性暗色粒子を「鉄系煤塵」として所定の煤塵種の１つとして採用できる。また、石炭及びコークスは非着磁性暗色粒子に分類されるので、非着磁性暗色粒子を「カーボン系煤塵」として所定の煤塵種の１つとして採用できる。さらに、製鋼スラグと高炉スラグは、着磁性明色粒子と非着磁性暗色粒子にそれぞれ分類されるので、着磁性明色粒子を「製鋼スラグ系煤塵」として、非着磁性明色粒子を「高炉スラグ系煤塵」として、それぞれ所定の煤塵種の１つとして採用できる。

　尚、以上説明した本発明の実施形態は、コンピュータがプログラムを実行することによって実現することができる。また、前記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体及び前記プログラム等のコンピュータプログラムプロダクトも本発明の実施形態として適用することができる。記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。

　次に、後述の各種実施形態の特徴について説明する。

　第１の特徴は、降下煤塵評価地点における降下煤塵を直接、測定することによって降下煤塵の発塵源を探索することができる点である。

　第２の特徴は、降下煤塵の発塵源の探索にあたって、降下煤塵評価地点から風上方向に伸長させる発塵源探索領域を、プルーム式と関連付けることによって、発塵源候補における発塵量の情報を得ることができる点である。

　具体的な発塵源探索領域の設定方法は、以下のとおりである。上述の様に、従来技術においては、式（２）における地表面反射項（α・ｅｘｐ［－（Ｈｅ＋ｚ－Ｖ_sｘ／ＷＳ）²／２σ_z ²］）の取り扱いが困難であった。この降下煤塵評価地点から風上方向に伸長させる発塵源探索線を、プルーム式と関連付けることは困難であると考えられていた。しかし、本発明者らの調査の結果、この地表面反射項が問題となるのは、従来技術が主にガスやＳＰＭを対象としていたためであることをつきとめた。降下煤塵の場合には、粒子の落下速度が大きいために、沈着速度Ｖ_d≒落下速度Ｖ_sとなる。従って、地表面での反射の影響は小さく、α＝０とみなすことができる。よって、降下煤塵に対する大気拡散式（プルーム式）は、式（２）にα＝０を代入した次の式（４）のようになる。

　Ｃ（ｘ，ｙ，ｚ）＝（Ｑ_P／２πσ_yσ_zＷＳ）ｅｘｐ［－ｙ²／２σ_y ²］
　　　　　　×ｅｘｐ［－（Ｈｅ－ｚ－Ｖ_sｘ／ＷＳ）²／２σ_z ²］　・・・（４）

　　Ｚ＝ｚ＋Ｖ_sｘ／ＷＳ－Ｈｅ　・・・（５）

　　Ｃ（ｘ，ｙ，Ｚ）＝（Ｑ_P／２πσ_yσ_zＷＳ）
　　　　　　　×ｅｘｐ［－ｙ²／２σ_y ²］ｅｘｐ［－Ｚ²／２σ_z ²］　・・・（６）

　ここで、式（５）によるｚからＺへの座標変換は、鉛直面内で発生源（発塵源）を原点とし、風下方向に、ｔａｎ^-1（Ｖ_s（粒子落下速度）／ＷＳ（風速））の俯角で、煤塵プルームの中心軸を設定し、この中心軸をＺ軸として濃度を定義することに対応する。

　プルーム拡散幅σ_y、σ_zは、それぞれｙ方向、ｚ方向（通常、Ｖ_s≪ＷＳであり、このときｚ方向は、Ｚ方向にほぼ等しいとみなせる）での濃度分布の標準偏差である。多くの場合、地表面での反射の影響がなければ、ｙ方向及びｚ方向の濃度分布を正規分布とみなすことができる。このとき、ｙ＝σ_yにおける濃度値は、濃度最大値の６０％であるのに対し、ｙ＝２σ_yにおける濃度値は、濃度最大値の１３％に過ぎない。即ち、ｙ＞σ_yの領域において、濃度は急激に低下する。そこで、本実施形態では、プルーム式として、式（７ａ）、式（７ｂ）を用いることにした。

　ここで、式（７ａ）の記号の意味は以下の通りである。
　Ｂ：比例定数
　プルーム範囲内：　σ_y≧ｙ≧－σ_y かつ　σ_z≧Ｚ≧－σ_z　・・・（８）

　ここで、プルーム範囲内とは、式（４）のように、プルームの中心軸から、中心軸に対して垂直な方向に、プルーム拡散幅よりも中心軸側の領域を意味する。プルーム拡散幅の水平成分σ^yには、濃度分布としてガウス分布を仮定した場合の濃度の標準偏差の値を用いることができる。このプルーム拡散幅の水平成分σ_yは、発塵源からの距離Ｌ₀と時間周期Δｔ_dとの関数である（σ_y［Ｌ₀、Δｔ_d］）。プルーム拡散幅の水平成分σ_yは、時間周期Δｔ_dを固定して（これを基準期間とする）数表化または図表化された値として、非特許文献１に記載される、Pasquill-GiffordによるものやBriggsによるもの等を用い、時間周期Δｔ_dの影響を経験式で補正して求められる。時間周期Δｔ_dの影響を経験式で補正する方法は、非特許文献２に示されるように、プルーム拡散幅の水平成分σ_yに、（[実際に使用するΔｔ_d]/[基準時間のΔｔ_d]）^Pを乗じるものである。

　本実施形態の対象である降下煤塵では、粒子の落下速度が粒子間でばらつくために、プルーム拡散幅の鉛直成分σzは、ガスの拡散時よりも著しく大きくなる。このため、ガス拡散のように、プルーム拡散幅の水平成分σyと同様のガウス分布を仮定した濃度分布を、プルーム拡散幅の鉛直成分σ_zに適用することはできない。

　そこで、本実施形態では、まず、対象とする降下煤塵を粒径しきい値で区分して、それぞれの粒径区分で降下煤塵量を測定する。そして、検討対象とする特定の粒径区分の降下煤塵に対しては、一律に、発生源から発するプルームの上端を、［当該粒径区分における粒子の落下速度の下限値］／［代表風速］に基づいて定められる勾配線として鉛直面内に設定するとともに、プルームの下端を、［当該粒径区分における粒子の落下速度の上限値］／［代表風速］に基づいて定められる勾配線として鉛直面内に設定し、それらプルームの上端と下端との間の領域をプルーム範囲内とした。すなわち、プルーム幅の鉛直成分σ_zは、当該プルーム範囲の鉛直方向の長さ（プルームの中心軸に垂直な方向の幅）となる。

　前記粒子の落下速度の下限値および上限値は、当該粒径区分における粒径しきい値の最小側および最大側における粒径での粒子の落下速度にそれぞれ対応する。本発明では、プルーム範囲内での粒子濃度の分布を問題にするわけではなく、プルーム範囲のみを指定できればよいので、このような取り扱いによって、正確に、かつ、簡易にプルーム拡散幅を特定することができ、発塵源が発塵源探索領域の範囲外となるような発塵源探索領域の設定が防止でき、正確な発塵源の特定ができる。

　煤塵種と煤塵粒径とが与えられれば、粒子落下速度Ｖ_sが終末速度として決まるので、降下煤塵量Ｍ（ｘ）は、濃度Ｃ（ｘ）に、粒子落下速度Ｖ_sを乗じた次の式（９ａ）、式（９ｂ）で表現できる。

　式（９ａ）において、一定風速の条件では、プルーム範囲内の局所の降下煤塵量Ｍ（ｘ）は、発塵量Ｑ_Pおよびプルーム拡散幅σ_y、σ_zのみによって決まる。また、プルーム拡散幅σ_yおよびσ_zの値は、特定の発塵源からの距離ｘおよび気象条件の関数として、例えば非特許文献１に記載されるPasquill-Giffordの式で表現できる。従って、一定の発塵条件、かつ、一定の気象条件のもとでは、特定の降下煤塵評価地点での降下煤塵量Ｍ（ｘ）を、特定の発塵源からの距離ｘのみで表現することができる。

　次に、式（９ａ）および式（９ｂ）を用いて、特定の降下煤塵評価地点における発塵源の存在範囲（発塵源探索領域）について考える。まず、発塵源探索領域の水平成分の設定方法について述べる。

　図７は、特定の降下煤塵評価地点ｉ_Mを原点とした水平面内での全体座標系ｘ’，ｙ’上に（降下煤塵評価地点ｉ_Mと同一水平面（地表面）上に）、ｘ’＝Ｌ₀の位置に存在する２つの発塵源ｉ_o1、ｉ_o2から発したプルームα（ｉ_o1）、α（ｉ_o2）を投影した図である。このとき、風向ＷＤは、ｘ’の方向である。プルームα（ｉ_o1）、α（ｉ_o2）の位置は、ｘ’＝０において、それぞれの中心軸１０ａ、１０ｂが地表面に一致するとともに、プルームの水平方向の端部（プルームα（ｉ_o1）ではｙ’のマイナス側端部、プルームα（ｉ_o2）ではｙ’のプラス側端部）が原点Ｏを通過するように、プルームα（ｉ_o1）、α（ｉ_o2）が配置されている。このプルームα（ｉ_o1）、α（ｉ_o2）の配置が、ｘ＝Ｌ₀に設定された発塵源ｉ_o1、ｉ_o2から、プルームα（ｉ_o1）、α（ｉ_o2）が降下煤塵評価地点ｉ_Mに到達することのできる限界の位置である。即ち、発塵源ｉ_o1の位置が、ｙ’のプラス側の限界位置であり、発塵源ｉ_o2の位置が、ｙ’のマイナス側の限界位置である。

　プルームα（ｉ_o1）およびα（ｉ_o2）のｘ’＝０におけるプルーム拡散幅σ_yは、σ_y（Ｌ₀）であるので、ｘ’＝Ｌ₀における発塵源ｉ_o1、ｉ_o2の間の距離の半幅は、σ_y（Ｌ₀）、即ち、プルームα（ｉ_o1）およびα（ｉ_o2）のｘ’＝０におけるプルーム拡散幅に一致する。ここで、降下煤塵評価地点ｉ_Mで降下煤塵が計測された際の発塵源ｉ_o1、ｉ_o2の位置を推定する場合、水平面内において、発塵源ｉ_o1、ｉ_o2の存在しうる範囲は、原点Ｏと発塵源ｉ_o1の点とを通過する線、および、原点Ｏと発塵源ｉ_o2の点とを通過する線に挟まれた領域γ（ｉ_M）（斜線で示している領域）となり、この領域γ（ｉ_M）が発塵源探索範囲である。

　ところで、発塵源ｉ_o1、ｉ_o2を配置するｘ’＝Ｌ₀の値は任意であるので、任意のｘ’の位置において、降下煤塵評価地点ｉ_Mに到達しうる発塵源ｉ_o1、ｉ_o2のｙ’方向の範囲の半幅は、常に、プルーム拡散幅σ_y（ｘ’）となる。即ち、発塵源探索範囲γ（ｉ_M）のｙ’方向の半幅は、式（９ａ）および式（９ｂ）のプルーム式と同じ形になる。従って、水平面内での発塵源探索領域γ（ｉ_M）は、降下煤塵評価地点ｉ_Mから代表風向ＷＤの風上方向に伸長した中心軸１１上の、降下煤塵評価地点ｉ_Mからの距離のみの関数で表現される探索領域幅（プルーム拡散幅σ_y（ｘ’））によって設定することができる。

　次に、発塵源探索領域γ（ｉ_M）の鉛直成分の設定方法について述べる。

　図８Ａおよび図８Ｂは、鉛直断面において、発塵源探索領域γ（ｉ_M）を設定する方法の一例を説明するイメージ図である。図８Ａは、鉛直断面における発塵源探索領域γ（ｉ_M）を、水平断面でのものと同様のプルーム拡散幅σ_zと、粒子落下の影響とを組み合わせて設定した様子の一例を示す図である。プルーム拡散幅σ_zに関する設定は、水平方向のプルーム拡散幅σ_yを鉛直方向のプルーム拡散幅σ_zに置き換える以外、基本的に水平断面における設定と同様である。

　一方、粒子の落下の影響については、煤塵の粒径のばらつきの影響を評価することが特に重要である。即ち、一般に、捕集された降下煤塵サンプル中での粒径は広く分布し、同じ降下煤塵サンプルに含まれる個々の粒子の落下速度は数桁異なる。このため降下煤塵サンプルは、粒子の落下速度に最も影響を与える粒径によって区分されるべきである。ここで、粒径区分の区分数を極端に多く設定すると、１つの粒径区分あたりの降下煤塵サンプルの量が過小となり、この降下煤塵サンプルを用いた解析の誤差が大きくなるので、粒径区分の数は一般に少数に限定せざるをえない。非定常発塵源の解析には、短時間に得られた少量の降下煤塵サンプルのみが用いられるからである。

　このため、粒径区分内での粒径差は通常、数倍程度となり、粒子の落下速度の差は、同一の粒径区分内でも依然として無視できない影響が残る。そこで、ある粒径区分内での最大粒子に相当するプルーム（α（ｉ_o3））と最小粒子に相当するプルーム（α（ｉ_o4））とをそれぞれ設定し、これらのプルームに挟まれた領域を発塵源探索領域γ（ｉ_M）とすることによって、当該粒径区分内での全ての粒子について、発塵源探索領域γ（ｉ_M）を特定することができる。

　プルームα（ｉ_o3）およびα（ｉ_o4）においては、鉛直断面において、粒径区分内の最大粒子径におけるプルームα（ｉ_o3）の中心軸１２、および粒径区分内の最小粒子径におけるプルームα（ｉ_o4）の中心軸１３は、θ（＝ｔａｎ^-1［Ｖ_s／ＷＳ］）なる角度で傾斜する（図８Ａおよび図８Ｂの角度θ_max、θ_minを参照）。ここでの粒子落下速度Ｖ_sは、粒径区分の範囲の最大粒径（α（ｉ_o3）の場合）および最小粒径（α（ｉ_o4）の場合）にそれぞれ対応する。このため、降下煤塵評価地点ｉ_Mの風上方向の地点うち、発塵源ｉ_o3、ｉ_o4から降下煤塵評価地点ｉ_Mまで到達しうる降下煤塵は、一部の領域で発塵したものに限られることになる。この様に、降下煤塵評価地点ｉ_Mから発生源探索領域γ（ｉ_M）を風上方向に伸長する発塵源の探索手法において、風上方向の距離の範囲を制限することは、従来法には存在しなかった考え方であり、本手法は、発塵源探索領域γ（ｉ_M）を限定できる点で従来法に対して有利である。

　さらに、本発明者らは、降下煤塵においては、プルーム拡散幅に比べて、粒径区分内での粒子落下速度のばらつきによる発塵源探索範囲γ（ｉ_M）の広がりの方が一般に大きいことを見出した。そこで、解析を単純化するため、図８Ｂに示すように、発塵源探索範囲γ（ｉ_M）の鉛直成分を設定するにあたって、プルーム拡散幅を無視して、粒子落下速度Ｖ_sのばらつきの影響のみを考慮した発塵源探索領域γ（ｉ_M）とする、即ち、プルームα（ｉ_o3）、α（ｉ_o4）の中心軸１２、１３を発塵源探索領域γ（ｉ_M）の外縁とする改良を加えた。

　最終的に、発塵源探索領域γ（ｉ_M）の前記水平成分および前記鉛直成分を三次元空間に統合して、三次元的な発塵源探索領域γ（ｉ_M）が設定される。
　以上の様な、降下煤塵量のプルーム式を変形した発塵源探索範囲γ（ｉ_M）の単純、かつ、定量的な表現は、従来のガスやＳＰＭを前提としたプルーム式では実現しえなかったものであり、本発明者らが降下煤塵の粒子落下速度Ｖsが比較的大きいことに着目した上で行った一連の洞察によって初めて可能になったものである。

　尚、本発明は、式（９ａ）および式（９ｂ）のプルーム式を用いることに限定されるものではない。例えば、予め精密な測定を実施して地表面反射項の影響を正確に表現できる場合には、地表面反射項を残したプルーム式に基づいて式（９ａ）および式（９ｂ）での地表濃度分布を補正する項等を適宜、加えてもよい。

　第３の特徴は、発塵源や発塵量を必ずしも予め仮定する必要の無い点である。現実の発塵源は、その位置や発塵量の全てが予め知られていない場合が多いので、今回提案する手法は現実に即した発塵源の探索を行える点で有利である。

　第４の特徴は、非定常発塵源の特定を行うことができる点である。今回提案する発塵源の探索手法では、降下煤塵の量の測定値の取得周期ごと、または、降下煤塵の量の測定値の取得周期の連続する数周期分の時刻ごとに、その時間帯における主要な発塵源を特定することができる。従って、降下煤塵の量の測定値の取得周期の数周期分以上の時間スケールで変動する非定常発塵源であれば、これを把握することができる。また、非定常発塵源を特定する際に必要な降下煤塵評価地点の数は、潜在的な発塵源数よりも十分少なくてよい。

　（後述の各種実施形態にかかわる共通事項）
　後述の各種実施形態に共通する本発明の考え方を、図９のフローチャートを参照しながら説明する。説明を簡略化するために、図９のフローチャートでは、特定の時刻において１つの発塵源探索領域を設定し、期間Ｔ_d（ｉ_t）における降下煤塵の発生源を特定する際の本実施形態の発塵源探索装置の処理の考え方の一例を説明する。図９のフローチャートに示す発塵源探索方法は、後述の各種実施形態の説明において、発塵源を複数設定する、期間Ｔ_g（ｋ）内の期間Ｔ_d（ｉ_t）に適用する等の拡張を加えられたうえで、具体的に記述される。

　降下煤塵量計測手段（装置）によって時間周期Δｔ_dごとに降下煤塵量の計測値が出力される。降下煤塵量の計測値が出力される時刻を時刻ｔ_d（ｉ_t）とする。時刻ｔ_d（ｉ_t-1）から時刻ｔ_d（ｉ_t）までの時間（期間）を期間Ｔ_d（ｉ_t）と定義する。ｉ_tは、降下煤塵の計測を開始した時刻を０とし、１ずつ増加する整数である。本実施形態は、個々の期間Ｔ_d（ｉ_t）における降下煤塵の発生源を特定するものであり、時間周期Δｔ_d以上の時間スケール（即ち、発塵継続時間）を有する発塵源を探索の対象とする。

　発塵源探索装置は、例えば、ＣＰＵ等の演算装置、メモリ、ＨＤＤ、及び各種のインターフェースを備えた情報処理装置（例えば、市販のパーソナルコンピュータ（ＰＣ））を用いることにより実現される。例えば、図９のフローチャートは、C言語等のプログラミング言語を用いて実行可能なコンピュータプログラムに翻訳され、予め、ＨＤＤ等に保存される。情報処理装置における発塵源探索処理の実行時には、ＣＰＵ等の演算装置によって、ＨＤＤ等に記憶された前記実行可能なコンピュータプログラムが読みだされて起動し、前記実行可能なコンピュータプログラムの指令に基づいた演算をＣＰＵ等の演算装置が順次実行することにより実現される。図９に示す発塵源探索処理の起動タイミングは、手入力で前記実行可能なコンピュータプログラムを起動してよく、また、定期的に自動的に起動するようにしてもよい。上述したように、本実施形態の発塵源探索装置は、ある時刻において、「期間Ｔ_d（ｉ_t）」における降下煤塵の発塵源を探索する。

　発塵源探索装置において、評価地点・座標点等の位置情報、降下煤塵量・風向・風速等の測定値や煤塵種に関する分析値等の必要入力情報は、情報処理装置に接続されたキーボードやコンソール画面等を用いて、予め人力で入力することができる。入力された前記入力情報は、ＨＤＤ等に保存され、発塵源探索処理実行の進行に応じて、適宜、読み出される。

　発塵源探索装置において、算出された特定座標点に対する非定常発塵源判定結果および発塵量等の算出結果は、ＨＤＤ等に保存されるとともに、コンソール画面等に表示することができる。

　尚、上記の発塵源探索装置の処理の一部または全部を手計算等の他の手段に置き換えても何ら問題ない。

　ステップＳ１０１において、発塵源探索装置は、特定の期間Ｔ_d（ｉ_t）、特定の降下煤塵量管理地点ｉ_M、並びに、特定の粒径区分ｊにおける代表風向ＷＤ、代表風速ＷＳ、並びに、前記特定の降下煤塵量管理地点ｉ_Mにおける代表降下煤塵量Ｍを設定する。

　ここで、代表降下煤塵量Ｍは、例えば、特許文献６に記載される連続式降下煤塵計を用いて、時間周期Δｔ_dを、例えば、１０分として測定することができる。代表風向ＷＤおよび代表風速ＷＳは、例えば、市販のプロペラ式風向風速計を降下煤塵管理地点ｉ_Mの近傍を設け、これを用いて、時間周期Δｔ_dよりも長くない（短い）時間周期Δｔ_wd（例えば、１秒周期）で連続的に得られた測定値を、当該期間Ｔ_d（ｉ_t）で平均化することで得られる。風向の測定の空間分解能として、例えば、１°間隔で風向を測定することができる。

　ここで、「降下煤塵管理地点ｉ_Mの近傍」とは、風向・風速が降下煤塵管理地点ｉ_Mの上空における風向・風速と高い相関を示す範囲であればよく、例えば、降下煤塵管理地点ｉ_Mから１ｋｍ以内の水平距離とすることができる。地形が単調で風向・風速分布の少ない地域では、これ以上の水平距離を降下煤塵管理地点ｉ_Mの近傍としてもよい。また、風向・風速の測定点の高さは、例えば、気象庁の推奨する測定高さである、地表面から１０ｍを採用することができる。想定される発塵源の高さが１０ｍよりも十分に高い場合には、例えば、地表面とこの発塵源高さの中間の高さを測定点の高さとしてもよい。

　また、代表降下煤塵量Ｍの測定位置（サンプル採取位置）は、例えば、地上高度１.５ｍとすることができる。

　また、代表降下煤塵量Ｍは、例えば、特許文献６に記載される連続式降下煤塵計を用いて、時間周期Δｔ_d（例えば、１０分）として得られた降下煤塵の量の測定値ｍから、対象となる粒径区分の全捕集率に対する構成率Ｃを用いて、ｍ×Ｃとして求めることができる。

　前記捕集された個々の降下煤塵粒子を粒径区分に分類する方法は、例えば、まず、捕集された個々の降下煤塵粒子を顕微鏡等で観察・測定して、降下煤塵粒子の寸法や形状を記録する。次に、個々の降下煤塵粒子の寸法・形状・密度を用いて当該降下煤塵粒子の等価粒径を算出し、この等価粒径を、所定の粒径しきい値を用いて分類することができる。なお、一般に等価粒径が同一の粒子は、粒子落下速度Ｖsが同一になると考えられているので、等価粒径を用いた降下煤塵粒子の分類は、実質的に粒子落下速度Ｖsによる分類と等価である。すなわち、例えば、降下煤塵粒子に対応する前記粒子落下速度Ｖsを、所与のしきい値である粒子落下速度上限値Ｖ_smaxおよび粒子落下速度下限値Ｖ_sminと比較することによって、降下煤塵粒子を２以上の等価粒径のいずれかに分類することができる。

　等価粒径の算出には各種の手法が提案されている。例えば、個々の降下煤塵粒子の体積と等しい体積の球形の直径に、降下煤塵粒子の形状（アスペクト比等）に基づいて予め経験的に定められた補正係数を乗じて等価粒径を算出することができる。降下煤塵粒子の密度は、実測してもよいし、煤塵種が予め特定できている場合には文献値等を用いてもよい。等価粒径を用いて、捕集された全降下煤塵粒子を各粒径区分に分類した後、各粒径区分に含まれる個々の降下煤塵粒子の密度および体積を用いて算出された個々の降下煤塵粒子の質量を積算することにより、当該粒径区分における降下煤塵粒子の量（降下煤塵量）を求めることができる。さらに、全粒径区分において同様に求めた降下煤塵粒子の量を積算して全降下煤塵の質量を算出し、当該粒径区分の降下煤塵粒子の質量と全降下煤塵粒子の質量との比を前記構成率Ｃとして用いることができる。このようにすることで、当該粒径区分での降下煤塵粒子の質量を算出する際の計算誤差が相殺されるので、高精度に代表降下煤塵量Ｍを求めることができる。

　発塵源探索装置は、発塵源の探索を実施しうる三次元領域のなかに、ｘ、y、zなる直交座標系を設定し、図９のステップＳ１０２において、降下煤塵評価地点ｉ_Mの水平面内の位置を、前記直交座標系の原点からのベクトルである降下煤塵評価地点ベクトルＰ（ｉ_M）として算出（設定）する。

　次に、ステップＳ１０３において、発塵源探索装置は、降下煤塵評価地点ｉ_Mに関する発塵源探索領域γ（ｉ_M）の水平成分を設定する。

　具体的に説明すると、まず、発塵源探索装置は、前記三次元領域において、降下煤塵評価地点ｉ_Mを始点とし、代表風向ＷＤ（即ち風上方向）方向に、発塵源探索領域γ（ｉ_M）の中心軸の直線状の水平成分を設定する。次に、発塵源探索装置は、発塵源探索領域γ（ｉ_M）の中心軸を含む水平面上において、当該中心軸の水平成分の両側に、当該中心軸からの距離として、当該中心軸上の点と降下煤塵評価地点ｉ_Mとの間の距離の関数（式（１）を参照）であるプルーム拡散幅σ_yの距離を常に保つように、発塵源探索領域γ（ｉ_M）の水平方向の外縁を設定する。

　次に、ステップＳ１０４において、発塵源探索装置は、降下煤塵評価地点ｉ_Mに関する発塵源探索領域γ（ｉ_M）の鉛直成分を設定する。

　具体的に説明すると、まず、発塵源探索装置は、前記三次元領域の鉛直面内であって、前記発塵源探索領域γ（ｉ_M）の中心軸の水平成分を含む鉛直面内において、降下煤塵評価地点ｉ_Mを始点とし、当該粒径区分の最大粒径（例えば、粒径の上限しきい値）に対応する粒子落下速度Ｖ_smaxと代表風速ＷＳとを用いて算出される仰角θ_max（＝ｔａｎ^-1［Ｖ_smax／ＷＳ］）にて伸長される直線を、発塵源探索領域γ（ｉ_M）の上縁として設定する。同様に、発塵源探索装置は、当該粒径区分の最小粒径（例えば、粒径の下限しきい値）に対応する粒子落下速度Ｖ_sminと代表風速ＷＳとを用いて算出される仰角θ_min（＝ｔａｎ^-1［Ｖ_smin／ＷＳ］）にて伸長される直線を、発塵源探索領域γ（ｉ_M）の下縁として設定する。

　発塵源探索装置は、便宜的に、発塵源探索領域γ（ｉ_M）の中心軸の鉛直成分を定める。発塵源探索領域γ（ｉ_M）の中心軸の鉛直成分は、降下煤塵評価地点ｉ_Mを始点とし、（θ_max＋θ_min）／２なる仰角で鉛直面内に伸長される直線とする。尚、粒子落下速度Ｖ_sは、実測してもよいし、あるいは、等価粒径をストークスの終末速度の式に適用して、以下の式（１０）で求めてもよい。

　ここで、式（１０）の記号の意味は以下の通りである。
　ｇ：　重力加速度　［ｍ／ｓ²］
　Ｄ_p：　等価粒子径　［ｍ］
　ρ_p，ρ_f：　粒子、流体の密度　［ｋｇ／ｍ³］
　Ｃ_R：　抵抗係数　［－］

　次に、ステップＳ１０５において、発塵源探索装置は、ステップＳ１０３で設定された２本の外縁曲線と、ステップＳ１０４で設定された上縁直線および下縁直線とに囲まれた、矩形断面を有する三次元領域を発塵源探索領域γ（ｉ_M）として設定する。

　以下の説明では、必要に応じて、以上のステップＳ１０１～Ｓ１０５を纏めて、ステップＳ１００１（探索領域設定）と称する。
　後述の各種実施形態において、探索領域設定工程は、複数の管理地点ｉに対してぞれぞれ発塵源探索領域γ（ｉ）が設定される工程に拡張される。

　次に、発塵源探索装置は、前記三次元領域中で特定点ｐでの発塵量を推定する。

　まず、ステップＳ１０６において、発塵源探索装置は、前記発塵源探索領域γ（ｉ_M）に含まれる点ｐを特定点ｐ（ｉ_M）として設定する。特定点ｐ（ｉ_M）の設定方法は、任意であってよい。また、ステップＳ１００１（探索領域設定）で設定された発塵源探索領域γ（ｉ_M）内に発塵源の重要な候補が存在する場合に、この候補に対応する点を特定点ｐ（ｉ_M）としてもよい。

　次に、ステップＳ１０７において、発塵源探索装置は、前記三次元領域中で、原点を始点とし、特定点ｐ（ｉ_M）を終点とする位置ベクトルＳｃを定める。

　次に、ステップＳ１０８において、発塵源探索装置は、降下煤塵管理地点ｉ_Mと特定点ｐ（ｉ_M）との間の距離Ｌ_dを算出する。この距離Ｌ_d（ｉ_M）は、降下煤塵管理地点ｉ_Mの位置ベクトルＰ（ｉ_M）の終点と、位置ベクトルＳｃの終点とを結ぶベクトルのノルムとして算出される。

　次に、ステップＳ１０９において、発塵源探索装置は、発塵源探索領域γ（ｉ_M）の断面の断面積であって、特定点ｐ（ｉ_M）を含み、かつ、発塵源探索領域γ（ｉ_M）の中心軸に垂直な方向の断面の断面積である発塵源探索領域断面積Ｓ_pを算出する。発塵源探索領域断面積Ｓ_pは、例えば、当該断面に対応する、前記発塵源探索領域γ（ｉ_M）の水平断面の外縁間距離と、前記発塵源探索領域γ（ｉ_M）の鉛直断面の上縁－下縁間距離とを乗じて求めることができる。

　次に、ステップＳ１０９において、発塵源探索装置は、特定点ｐ（ｉ_M）における推定発塵量Ｅ（ｐ，ｉ_M）を算出する。特定点ｐ（ｉ_M）における推定発塵量Ｅ（ｐ，ｉ_M）は、例えば、次の式（１１）を用いることにより算出することができる。

　Ｅ（ｐ，ｉ_M）＝Ｂ・Ｓ_p・Ｍ　・・・（１１）

　ここで、Ｂは係数であり、等価粒径の関数として経験的に求めることができる。この式（１１）は、一般的なプルーム式において、局所での降下煤塵の濃度は、発生源での降下煤塵の発生量に比例し、局所でのプルーム断面積に反比例することと対応している。即ち、もし、当該特定点ｐの座標点が発塵源であれば、降下煤塵評価地点ｉ_Mにおけるプルーム断面積に反比例した濃度が検出される。つまり、一定の検出濃度に対して、想定されるプルーム断面積が大きいほど、これに対応する発生源での降下煤塵の発生量は、大きくなければならない。よって、発生源での降下煤塵の発生量は降下煤塵評価地点ｉ_Mにおけるプルーム断面積に比例するはずである。

　次に、ステップＳ１１０において、発塵源探索装置は、発塵源の判定と発塵量の推定を行う。ここで、特定点ｐ（ｉ_M）における推定発塵量Ｅ（ｐ，ｉ_M）の値を、座標点ベクトルＳｃ（ｉ_x，ｉ_y，ｉ_z）や距離Ｌ_dを用いて算出する。さらに、このＥ（ｐ，ｉ_M）を用いて発塵源の判定を行う。

　以下の説明では、必要に応じて、以上のステップＳ１０６～Ｓ１１０を纏めて、ステップＳ１００２（発塵量推定）と称する。発塵量推定工程は、後述の各種実施形態において複数の発塵源探索領域γを用いた手法に拡張される。その具体的拡張方法については、後述の各種実施形態の説明において述べる。

　このような発塵源判定方法を用いることにより、期間Ｔ_d（ｉ_t）で、降下煤塵管理地点ｉ_Mの風上方向に複数の発塵源の候補が存在する場合でも、推定発塵量Ｅ（ｐ，ｉ_M）の情報を用いることによって、より妥当な発塵源の候補を発塵源として選択することができる。

　（第４の実施形態）
　次に、本発明の第４の実施形態について説明する。

　本実施形態では、発塵源の探索を実施しうる三次元領域のなかに、ｘ、y、zなる直交座標系を設定し、各座標軸上においてそれぞれｎ_x、ｎ_y、ｎ_z個の座標成分を設け、前記三次元空間をｎ_x×ｎ_y×ｎ_z個の座標点ｐで代表することにする（ここで、ｐは、各座標軸成分がそれぞれｉ_x番目、ｉ_y番目、ｉ_z番目である座標点を表す）。

　また、本実施形態では、１つの期間Ｔ_d（ｉ_t）のみを含む期間Ｔ_g（ｋ）を用いる。即ち、期間Ｔ_d（ｉ_t）と期間Ｔ_g（ｋ）は、一対一に対応する。そこで、本実施形態の以下の説明では、Ｔ_g（ｋ）を単に期間Ｔ_d（ｉ_t）に、ｉ_max(ｉ_M)を単にｉ_tに、等と略記する。

　個々の座標点ｐの位置を、各座標軸上の座標成分の順番ｉ_x、ｉ_y、ｉ_zを用いて、位置ベクトルＳｃ（ｉ_x，ｉ_y，ｉ_z）のように、原点からのベクトルで表記する。各座標点ｐでは発塵源判断のモードとして、「発塵源」、「発塵源でない」、並びに、「未判定」の３つのうちいずれかが設定される。

　図１０のフローチャートを参照しながら、特定の時刻において期間Ｔ_d（ｉ_t）における降下煤塵の発生源を特定する際の本実施形態の発塵源探索装置の処理の一例を説明する。

　まず、ステップＳ２０１において、発塵源探索装置は、全ての座標点ｐにおいて、発塵源判断モードを「未判定」に初期化する。

　次に、ステップ２０２において、発塵源探索装置は、当該期間Ｔ_d（ｉ_t）における代表風速ＷＤ、代表風速ＷＳ、並びに、粒径区分を設定する。これらの設定方法は、第１の実施形態と同様でよい。

　次に、ステップＳ２０３において、発塵源探索装置は、未選択の降下煤塵管理地点（降下煤塵管理地点は、番号ｉ_Mで区別される。ｎ_M≧ｉ_M≧１である）を選択する。そして、ステップＳ２０３～２０５において、発塵源探索装置は、全ての降下煤塵管理地点ｉ_Mに対して、前記ステップＳ１００１（探索領域設定）の処理を適用して、代表降下煤塵量Ｍ（ｉ_M）をそれぞれ設定する。

　全ての降下煤塵管理地点ｉ_Mに対して代表降下煤塵量Ｍ（ｉ_M）をそれぞれ設定すると、ステップＳ２０６に進む。ステップＳ２０６に進むと、発塵源探索装置は、未選択の降下煤塵管理地点ｉ_M1を１つ選択する。

　次に、発塵源探索装置は、ステップＳ２０７において、未選択の降下煤塵管理地点ｉ_M2を１つ選択し、ステップＳ２０８において、未選択の座標点ｐを１つ選択する。

　次に、ステップＳ２０９以降において、発塵源探索装置は、全ての座標点ｐに関して、２つの降下煤塵評価地点ｉ_M1、ｉ_M2の全ての組み合わせおける処理をもとに、発塵源の判定を行う。以下に、特定の座標点ｐにおける、互いに異なる２つの特定の降下煤塵管理地点ｉ_M1、ｉ_M2を用いた発塵源の判定方法の一例を示す。

　図１１は、発塵源の探索方法の概要の一例を説明する図である。

　図１１では、降下煤塵評価地点ｉ_M1、ｉ_M2にそれぞれ対応する発塵源探索領域を、γ（ｉ_M1）、γ（ｉ_M2）として示す。ここでは、発塵源探索領域γ（ｉ_M1）、γ（ｉ_M2）の共通領域５１内に存在する座標点ｐのみを発塵源判定の対象とする。

　図１０の説明に戻り、ステップＳ２０９において、発塵源探索装置は、座標点ｐの位置ベクトルＳｃ（ｉ_x，ｉ_y，ｉ_z）を定める。位置ベクトルＳｃは、座標軸の原点を始点とし、各座標軸成分がそれぞれｉ_x番目、ｉ_y番目、ｉ_z番目の座標軸の分割点となる点（即ち、座標点ｐ）を終点とするように設定される。

　次に、ステップＳ２１０において、発塵源探索装置は、降下煤塵管理地点ｉ_M1、ｉ_M2にそれぞれ対応する発塵源探索範囲γ（ｉ_M1）、γ（ｉ_M2）の空間上での共通領域１１内に座標点ｐが存在するか否かを判定する。この判定の結果、共通領域１１内に座標点ｐが存在し、かつ、座標点ｐでの発塵源判定モードが「発塵源ではない」ではない場合には、ステップＳ２１１に進む。一方、共通領域１１内に座標点ｐが存在しない場合、または、座標点ｐでの発塵源判定モードが「発塵源ではない」である場合には、ステップＳ２１５、Ｓ２０７に進み、発塵源探索装置は、座標点ｐを変更して、再度、発塵源探索範囲内に座標点ｐが存在するかの判定を行う。

　次に、ステップＳ２１１において、発塵源探索装置は、降下煤塵管理地点ｉ_M1、ｉ_M2にそれぞれ対応する座標点ｐの推定発塵量Ｅ（ｐ，ｉ_M1）、Ｅ（ｐ，ｉ_M2）を、前記ステップＳ１００２（発塵量推定）の処理を適用して算出する。

　次に、ステップＳ２１２において、発塵源探索装置は、推定発塵量Ｅ（ｐ，ｉ_M1）およびＥ（ｐ，ｉ_M2）の比Ｒを算出する。この比Ｒの算出に当たっては、Ｅ（ｐ，ｉ_M）を算出する際に導入された経験項Ｂ₁が相殺されるので、より精度を向上できる。比Ｒは、Ｅ（ｐ，ｉ_M1）／Ｅ（ｐ，ｉ_M2）であってもＥ（ｐ，ｉ_M2）／Ｅ（ｐ，ｉ_M1）であってもよい。

　次に、ステップＳ２１３において、発塵源探索装置は、座標点ｐが発塵源であるかの判定を行う。本実施形態では、発塵源探索装置は、前記比Ｒが、所与の上下限しきい値Ｒ_max、Ｒ_minの範囲内であれば、当該座標点ｐを時間スケールが時間周期Δｔ_d以上の「発塵源」であると判定する。一方、前記Ｒが、上下限しきい値Ｒ_max、Ｒ_minの範囲外であれば、当該座標点ｐを「発塵源でない」と判定する。

　この判定法の根拠は次のとおりである。時間スケールが時間周期Δｔ_d以上の非定常発塵源は、定義上、期間Ｔ_d（ｉ_t）内では発塵量の変動は十分小さい。従って、発塵量が他の発塵源に比べて大きい発塵源、即ち、主要な発塵源の探索を行う限りにおいては、ここから発生した降下煤塵は、期間Ｔ_d（ｉ_t）中に到達しうる全ての降下煤塵評価地点において支配的であると考えられる。このとき、この期間Ｔ_d（ｉ_t）中に到達しうる降下煤塵評価地点が複数存在するのであれば、これらの降下煤塵評価地点で観測される降下煤塵量は、当該発塵源と、これら各降下煤塵評価地点間の距離の関数（即ち、プルーム式）に従って、互いに一定の比率を示すはずである。従って、この条件を満たす座標点ｐは、主要な発塵源としての可能性が高いので、発塵源判定を「発塵源」とする。

　一方、もし、この各降下煤塵評価地点間での降下煤塵量の測定値の比がプルーム式から算出される値と大きく異なるのであれば、期間Ｔ_d（ｉ_t）中に複数の降下煤塵管理地点に降下煤塵が到達しうる位置に存在する座標点ｐであっても、この座標点ｐは、虚偽の発塵源である可能性が高いので、発塵源判定を「発塵源ではない」とする。

　前記比Ｒが、所与の上下限しきい値Ｒ_max、Ｒ_minの範囲内であると判定されると、ステップＳ２１４に進み、発塵源探索装置は、「発塵源」と判定された座標点ｐについて、推定発塵量Ｅ（ｐ，ｉ_M1）およびＥ（ｐ，ｉ_M2）を用いて当該座標点ｐに固有の推定発塵量Ｅ（ｐ，ｉ_M）を算出する。Ｅ（ｐ，ｉ_M）の算出方法は、例えば、推定発塵量Ｅ（ｐ，ｉ_M1）およびＥ（ｐ，ｉ_M2）の平均値を用いることができる。

　同様に、全ての座標点ｐにおける発塵源の判定を、２つの降下煤塵管理地点ｉ_M1、ｉ_M2間の全ての組み合わせについて行う。座標点ｐのうち、いずれの発塵源探索範囲にも含まれないなどの理由で「発塵源」または「発塵源でない」のいずれにも判定されなかった座標点では、初期値の「未判定」が発塵源判定モードとして残る。

　このように、本実施形態では、降下煤塵管理地点ｉ_Mから風上方向に伸長させる発生源探索領域γ（ｉ_M）にプルーム式の考え方を導入することによって、発生源での発生量の推定が可能となり、これを用いて降下煤塵量の測定値の大きいときの風上方向に発塵源が存在するという単純な判定や、あるいは、発塵源探索線同士が交差することのみを利用した発塵源判定ではなしえない高度な発塵源判定を実現できる。

　（第５の実施形態）
　次に、本発明の第５の実施形態について説明する。

　本実施形態では、２以上の自然数であるｎ_t個の、連続する期間Ｔ_d（ｉ_t）から構成される時間を期間Ｔ_g（ｋ）と定義する。ここで、期間Ｔ_g（ｋ）の始点の時刻をｔ_g（ｋ－１）とし、このときのｉ_tを０とする。期間Ｔ_g（ｋ）の終点の時刻をｔ_g（ｋ）とし、このときのｉ_tをｎ_tとする。ｋは、降下煤塵計測開始時刻を０とし、１ずつ増加する整数である。本実施形態は、個々の期間Ｔ_g（ｋ）における降下煤塵の発生源を特定するものであり、Δt_g（＝ｎ_t・Δt_d）以上の時間スケール（即ち、発塵継続時間）を有する発塵源を対象とする。また、本実施形態は、第５の実施形態と同様の測定値を用い、これを時間周期Δｔ_gごとに集計して発塵源の探索を行うことにより、発塵源の判定を行う座標点の数を実質的に拡大する手法である。

　次に、図１２のフローチャートを参照しながら、特定の時刻ｔ_g（ｋ）において期間Ｔ_g（ｋ）における本実施形態の降下煤塵の発生源を特定する際の本実施形態の発塵源探索装置の処理の一例を説明する。尚、以下の説明においては、第５の実施形態と同様の部分に関しての詳細な説明を省略する。

　まず、ステップＳ３０１において、発塵源探索装置は、全ての座標点において、発塵源判断モードを「未判定」に初期化する。

　次に、ステップＳ３０２において、発塵源探索装置は、粒径区分を設定する。

　次に、全ての降下煤塵管理地点ｉ_Mに対して、代表降下煤塵量、代表風向、並びに、代表風速を設定する。具体的には、まず、ステップＳ３０３において、発塵源探索装置は、未選択の降下煤塵管理地点ｉ_Mを１つ選択する。次に、ステップＳ３０４において、発塵源探索装置は、特定の降下煤塵管理地点ｉ_Mについて、期間Ｔ_g（ｋ）に含まれる全ての期間Ｔ_d（ｉ_t）の中で最大の降下煤塵量の測定値ｍを示す時刻ｔ_d（ｉ_tmax）を求める。ここで、ｉ_tは、期間Ｔ_g（ｋ）内における期間Ｔ_d（ｉ_t）の順番であり、１≦ｉ_t≦ｎ_tである。ｉ_tmaxは、期間Ｔ_g（ｋ）に含まれる全ての期間Ｔ_d（ｉ_t）の中で最大の降下煤塵量の測定値ｍを示す時刻ｔ_d（ｉ_tmax）となるｉ_tの順番である。

　次に、発塵源探索装置は、ステップＳ３０５において、ｉ_tをインクリメントし、ステップＳ３０６において、ｉ_tがその最大値ｎ_tを超えたか否かを判定する。この判定の結果、ｉ_tがその最大値ｎ_tを超えていない場合には、ステップＳ３０４に戻る。そして、全てのｉ_tについて、期間Ｔ_g（ｋ）に含まれる全ての期間Ｔ_d（ｉ_t）の中で最大の降下煤塵量の測定値ｍを示す時刻ｔ_d（ｉ_tmax）を求める。

　次に、ステップＳ３０７において、発塵源探索装置は、当該降下煤塵管理地点ｉ_Mに関する代表降下煤塵量Ｍ（ｉ_M）、代表風向ＷＤ（ｉ_M）、並びに、代表風速ＷＳ（ｉ_M）を設定する。これらの代表値を設定する手法には、例えば、第１法として、代表降下煤塵量Ｍ（ｉ_M）として、最大の降下煤塵量の測定された、期間Ｔ_d（ｉ_tmax）での降下煤塵量の測定値ｍを用いることができる。同様に、代表風向ＷＤ（ｉ_M）、代表風速Ｓ（ｉ_M）として、最大の降下煤塵量の測定された、期間Ｔ_d（ｉ_tmax）でのそれぞれ風向の測定値の平均値、風速の測定値の平均値を用いることができる。

　あるいは、代表降下煤塵量Ｍ（ｉ_M）、代表風向ＷＤ（ｉ_M）、並びに、代表風速ＷＳ（ｉ_M）を設定する第２法として、以下の方法を用いることもできる。即ち、風向および風速に上下限のしきい値を設けて、風向・風速の測定値を風向・風速区分に分類するとともに、期間Ｔ_g（ｋ）内における全ての期間Ｔ_d（ｉ_t）での降下煤塵量の測定値ｍを、対応する風向・風速区分に分類したうえで、各風向・風速区分内で、降下煤塵量の測定値ｍの平均値を求める。各風向・風速区分間での降下煤塵量の測定値ｍの最大値を代表降下煤塵量Ｍ（ｉ_M）とし、この降下煤塵量の測定値ｍの最大値が属する風向、風速区分に対応する風向、風速を、それぞれ代表風向ＷＤ（ｉ_M）、代表風速ＷＳ（ｉ_M）とする。

　風向・風速区分に対応する風向、風速の算出方法には、例えば当該風向・風速区分に対応する上限しきい値および下限しきい値の平均値を用いることができる。前記第１法は、前記第２法において、風向・風速区分を極端に細分化した、第２法の特殊な場合に相当し、実質的に、各風向・風速区分に分類される測定値が１セット以下となる（大半の風向・風速区分には測定値が分類されない）。期間Ｔ_g（ｋ）としては、前記第１法の場合、例えば時間周期Δｔ_dの６周期分（時間周期Δｔ_dが１０分のとき、１時間）を採用することができる。また、前記第２法において、風向・風速区分ごとの測定値の平均化によるデータの安定性を確保する場合には、期間Ｔ_g（ｋ）として、例えば、１００周期以上の時間周期Δｔ_dを採用することもできる。風向のしきい値には、例えば、１～２２.５°ごとの分割を用いることができる。また、風速のしきい値には、１～５ｍ／ｓごとの分割を用いることができる。

　次に、ステップＳ３０８において、発塵源探索装置は、降下煤塵管理地点ｉ_Mに対して、前記ステップＳ１００１（探索領域設定）の処理を適用して、代表降下煤塵量Ｍ（ｉ_M）をそれぞれ設定する。そして、ステップＳ３０９において、発塵源探索装置は、全ての降下煤塵管理地点ｉ_Mを選択したか否かを判定し、全ての降下煤塵管理地点ｉ_Mを選択してない場合には、ステップＳ３０３に戻る。このようにして、全ての降下煤塵管理地点ｉ_Mに対しての設定を行うことができる。

　以降のステップＳ３１０からＳ３２１は、第５の実施形態で説明したステップＳ２０６からＳ２１７と同様である。このようにして、本実施形態において、発塵源の判定および推定発塵量Ｅ（ｐ，ｉ_M）を求めることができる。

　本実施形態では、時間スケールが時間周期Δｔ_g以上の非定常発塵源を特定することができる。また、本実施形態では、第４の実施形態とは異なり、一般に、代表風向ＷＤ・代表風速ＷＳが降下煤塵管理地点ｉ_Mごとに異なる。このため、各降下煤塵評価地点ｉ_Mの発塵源探索領域γ（ｉ_M）は、各降下煤塵評価地点ｉ_Mの近傍において互いに交差し易くなる。よって、本実施形態は、降下煤塵評価地点ｉ_Mの近傍での発塵源判定に有利である。

　本実施形態では、プルーム式に基づく発塵源探索領域γ（ｉ_M）内での発塵量の推定値が存在するので、従来法でのように、最大の降下煤塵量となる風向か否かの情報だけではなく、特定の風向における降下煤塵量の情報（即ち、他の風向条件での降下煤塵量との相対値情報のみではない）を、発塵源の判定に適用することができるからである。このことの利点を以下に具体的に説明する。

　図１３は、従来法における発生源の探索方法を模式的に示した図１４に示すものと同じ対象系に対して、本実施形態の手法を適用した発生源の探索方法を模式的に示す図である。図１３を用いて本実施形態の利点を説明する。

　上述の様に、従来技術では、図１４において、発生源探索線２、３、４の交点６、７、８を発塵源とみなす。しかし、従来技術では、発生源探索線２、３、４上での発生量の情報を欠いているため、これら個々の交点６、７、８が発塵源として妥当であるかについて、これ以上情報を得ることはできない。

　例えば、交点６は、実際に主要な発生源である可能性もあるが、他の主要な発塵源による降下煤塵管理地点ｉ_M1、ｉ_M2への影響によって見掛け上、単にこの交点６で発生源探索線２、３、４が交差しただけかもしれない（例えば、降下煤塵管理地点ｉ_M1に関する主要な発生源は、交点７であり、降下煤塵管理地点ｉ_M2に関する主要な発塵源は、交点８、もしくは、施設ｃよりも降下煤塵管理地点ｉ_M2に近い位置に存在する未知の発生源であるのかもしれない）。

　従来法では、これらのいずれが真の発塵源であるかを判断することは不可能であった。特に、発生源とは想定されていない地点で発生源探索線の交差が生じた場合（例：交点７、８）、この交点が未知の発塵源であるのか、あるいは、単なる見掛け上の発生源探索線の交差（即ち、発生源ではない）であるのかを識別することはできないので、発塵源を過検出する（交差点を全て発生源と判定する場合）か、未知の発塵源の検出が不可能である（予め発生源として想定していない地点での発生源探索線の交差を全て虚偽と判定する）かのいずれかの不具合に陥ることが避けられなかった。

　一方、上述した各実施形態では、図１３に示すように、発塵源探索領域の交差領域において、発塵源として妥当であるかの吟味を行うことができる。即ち、例えば、図１３において、図１４の交点６、７、８にそれぞれ対応する評価点として、発塵源探索領域γ（ｉ_M1）・γ（ｉ_M2）、γ（ｉ_M2）・γ（ｉ_M3）、γ（ｉ_M1）・γ（ｉ_M3）間の共通領域内に存在する、座標点ｐ₁、ｐ₂、ｐ₃が得られたものとする。このとき、例えば、座標点ｐ₁の発塵源としての妥当性を評価するためには、座標点ｐ₁の降下煤塵評価地点ｉ_M1およびｉ_M2にそれぞれ対する推定発塵量Ｅ（ｐ₁，ｉ_M1）とＥ（ｐ₁，ｉ_M2）を比較することにより、定量的に発塵源を判定することができる。

　また、図１４に示す従来法においては、二次元的な発塵源判定であったたため、発塵源探索線２、３、４の交点６、７、８を全て発塵源とみなす弊害があった。これに対して、上述した各実施形態では、発塵源探索領域γ（ｉ_M）は、降下煤塵評価地点ｉ_Mで得られた降下煤塵サンプルの粒径の分析結果を用いて、三次元空間上に展開される。このため、従来法において、図１３の平面図では一見、発塵源探索領域γ（ｉ_M）同士が交差しているようにみえても、鉛直方向の分布では当該発源探索領域γ（ｉ_M）間に共通領域の存在しない場合が多々、発生する。このため、上述した各実施形態では、図１４における平面上での交差点に対応する特定点のうち、実際には発塵源とはなりえない（即ち、三次元空間上で塵源探索領域間の共通領域内に存在しない）点を発塵源候補から除外することができ、発塵源の探索をより高精度に行うことができる。

　（第６の実施形態）
　次に、本発明の第６の実施形態について説明する。上述した非定常発塵源の探索を、放射性の非定常発塵源の探索に適用することができる。

　質量の測定のために捕集した降下煤塵の放射線量を測定して、所定の放射線量しきい値以上の粒子、または、粒子群を検出したときのみ、例えば、第４～６の実施形態と同様の非定常発塵源の探索を行うことによって、放射性の非定常発塵源を、他の非放射性の発塵源から分離して特定することができる。降下煤塵の放射線の測定方法は、例えば、特許文献７～９等の方法を用いることができる。所定の放射線量しきい値には、例えば、１ミリベクレルを用いることができる。

　尚、以上説明した本発明の実施形態のうち、発塵源探索装置が行う処理（例えば、図９、図１０、図１２のフローチャートによる処理）は、コンピュータがプログラムを実行することによって実現することができる。また、前記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体及び前記プログラム等のコンピュータプログラムプロダクトも本発明の実施形態として適用することができる。記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。

また、以上説明した本発明の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。即ち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

　本発明は、原子力発電所等の発塵量（発塵源における降下煤塵の発生速度）が非定常的に変動する降下煤塵の発塵源を探索する方法に広く適用でき、降下煤塵の発塵源を、効率的に且つ正確に探索することができる。

　１　風向別の降下煤塵量分布
　２、３、４、５　発生源探索線
　６、７、８　発生源探索線の交点
　９　降下煤塵プルームの中心軸
　１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ　プルームの中心軸
　１１　発塵源探索領域の中心軸
　１２　粒径区分内最大粒子径における降下煤塵プルームの中心軸
　１３　粒径区分内最小粒子径における降下煤塵プルームの中心軸
　４１、５１　発塵源探索領域間の共通領域
　ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ　予め想定される発生源
　ｉ₁、ｉ₂、ｉ₃、ｉ_M、ｉ_N、ｉ_M1、ｉ_M2、ｉ_M3　降下煤塵評価（管理）地点
　ｉ_o1、ｉ_o2、ｉ_o3、ｉ_o4　発塵源
　ｐ、ｐ₁、ｐ₂、ｐ₃、ｐ₄　座標点
　Ｌ₀　発塵源を配置するｘ'
　Ｏ　原点
　ＷＤ　風向
　α（ｉ_o1）、α（ｉ_o2）、α（ｉ_o3）、α（ｉ_o4）　プルーム
　σ_y（Ｌ₀）、σ_z（ｘ'）　プルームの拡散幅
　γ（ｉ_M）、γ（ｉ_M，ｉ_t）、γ（ｉ_N，ｉ_t）、γ（ｉ_M1）、γ（ｉ_M2）、γ（ｉ_M3）、γ（ｉ₁，ｉ_tmax）、γ（ｉ₂，ｉ_tmax）、γ（ｉ₃，ｉ_tmax）、γ（ｉ₃，ｉ_t2）　発塵源探索範囲
　θ　プルームの中心軸の傾斜角度
　θ_max　粒径区分内最大粒子径におけるプルームの中心軸の傾斜角度
　θ_min　粒径区分内最小粒子径におけるプルームの中心軸の傾斜角度

Claims

　時間周期Δｔ_dごとのｉ_t番目の時刻を時刻ｔ_d（ｉ_t）として、互いに異なる２つ以上の降下煤塵評価地点ｉにおける、時刻ｔ_d（ｉ_t－１）から時刻ｔ_d（ｉ_t）までの期間である期間Ｔ_d（ｉ_t）に降下煤塵を捕集し、単位時間あたりの降下煤塵量Ｍの測定値を得る煤塵量設定工程と；
　前記降下煤塵評価地点ｉの近傍において、前記期間Ｔ_d（ｉ_t）に前記時間周期Δｔ_dよりも短い時間周期Δｔ_wintで連続的に風向を測定し、前記期間Ｔ_d（ｉ_t）における代表風向ＷＤ（ｉ_t）を導出する代表風向導出工程と；
　前記降下煤塵評価地点ｉの近傍において、前記期間Ｔ_d（ｉ_t）に前記時間周期Δｔ_wintで連続的に風速を測定し、前記期間Ｔ_d（ｉ_t）における代表風速ＷＳ（ｉ_t）を導出する代表風速導出工程と；
　前記期間Ｔ_d（ｉ_t）に捕集された降下煤塵粒子の落下速度の計測値または降下煤塵粒子の粒径分布から、前記期間Ｔ_d（ｉ_t）における個々の降下煤塵粒子の粒子落下速度Ｖ_sを導出する粒子落下速度導出工程と；
　前記期間Ｔ_d（ｉ_t）における降下煤塵探索領域γ（ｉ，ｉ_t）として、第１の降下煤塵評価地点ｉ_Mを始点とし、前記代表風向ＷＤ（ｉ_t）の風上方向にのびる第１の中心軸を有すると共に、前記第１の中心軸の周囲に第１の降下煤塵発生源探索領域幅を設けて前記第１の中心軸から垂直方向に前記第１の降下煤塵発生源探索領域幅までの距離の範囲を領域とする第１の降下煤塵発生源探索領域γ（ｉ_M，ｉ_t）と、前記第１の降下煤塵評価地点ｉ_Mとは異なる第２の降下煤塵評価地点ｉ_Nを始点とし、前記代表風向ＷＤ（ｉ_t）の風上方向にのびる第２の中心軸を有すると共に、前記第２の中心軸の周囲に第２の降下煤塵発生源探索領域幅を設けて前記第２の中心軸から垂直方向に前記第２の降下煤塵発生源探索領域幅までの距離の範囲を領域とする第２の降下煤塵発生源探索領域γ（ｉ_N，ｉ_t）と、を設定する降下煤塵発生源探索領域設定工程と；
　前記第１の降下煤塵評価地点ｉ_Mにおいて、１つまたは２つ以上の連続する前記期間Ｔ_d（ｉ_t）を含む期間Ｔ_g（ｋ）内で測定した前記降下煤塵量Ｍの測定値が最大となる時刻ｔ_d（ｉ_t）における最大降下煤塵量Ｍ_max（ｉ_M）と、当該時刻ｔ_d（ｉ_t）における前記第１の降下煤塵評価地点ｉ_Mにおけるｉ_tであるｉ_max（ｉ_M）と、当該時刻ｔ_d（ｉ_t）における前記代表風向ＷＤ_maxと前記代表風速ＷＳ_maxと、を導出する最大降下煤塵情報導出工程と；
　前記第１の降下煤塵発生源探索領域γ（ｉ_M，ｉ_t）としてγ（ｉ_M，ｉ_max（ｉ_M））を、前記第２の降下煤塵発生源探索領域γ（ｉ_N，ｉ_t）として前記期間Ｔ_g（ｋ）内の任意の期間Ｔ_d（ｉ_t）に対応するｉ_tを用い、前記第１の降下煤塵発生源探索領域γ（ｉ_M，ｉ_max（ｉ_M））及び前記第２の降下煤塵発生源探索領域γ（ｉ_N，ｉ_t）の双方の中に含まれる座標点ｐと、前記第１の降下煤塵評価地点ｉ_Mとの間の第１の距離Ｌ_d（ｉ_M）、および前記座標点ｐと前記第２の降下煤塵評価地点ｉ_Nとの間の第２の距離Ｌ_d（ｉ_N）を算出する距離算出工程と；
　前記座標点ｐを含む前記第１の降下煤塵発生源探索領域γ（ｉ_M，ｉ_max）の前記第１の中心軸の垂直面における前記第１の降下煤塵発生源探索領域の断面積である第１の発塵源探索領域中心軸垂直断面積Ｓ_p1を、前記第１の降下煤塵発生源探索領域幅を用いて算出し、前記座標点ｐを含む前記第２の降下煤塵発生源探索領域γ（ｉ_N，ｉ_t）の前記第２の中心軸の垂直面における前記第２の降下煤塵発生源探索領域の断面積である第２の発塵源探索領域中心軸垂直断面積Ｓ_p2を、前記第２の降下煤塵発生源探索領域幅を用いて算出する断面積算出工程と；
　前記第１の発塵源探索領域中心軸垂直断面積Ｓ_p1に比例する第１の仮定発塵量Ｅ₁と、前記第２の発塵源探索領域中心軸垂直断面積Ｓ_p2に比例する第２の仮定発塵量Ｅ₂とを算出する発塵量算出工程と；
　前記座標点ｐを含む複数の降下煤塵発生源探索領域のある組み合わせに対して、前記発塵量算出工程において算出された、前記第１の仮定発塵量Ｅ₁と前記第２の仮定発塵量Ｅ₂の比が所定の上下限閾値の範囲内であれば、前記座標点ｐを、前記期間Ｔ_g（ｋ）における前記時間周期Δｔ_g以上の時間スケールを有する主要な非定常発塵源であると判断し、前記発塵量算出工程において算出された、前記第１の仮定発塵量Ｅ₁と前記第２の仮定発塵量Ｅ₂の比が前記所定の上下限閾値の範囲外であれば、前記座標点ｐを、前記期間Ｔ_g（ｋ）期間における前記時間周期Δｔ_g以上の時間スケールを有する主要な非定常発塵源ではないと判断すると共に、前記座標点ｐが前記第１の降下煤塵発生源探索領域と前記第２の降下煤塵発生源探索領域のいずれにも含まれない場合には前記座標点ｐでの降下煤塵の非定常発塵源の判断を行わない、発塵源判定工程と；
を含み、
　プルーム式において、前記第１の降下煤塵発生源探索領域中心軸をプルーム中心軸として、前記プルーム中心軸上の前記第１の距離におけるプルーム拡散幅を算出し、算出された前記プルーム拡散幅を、前記第１の降下煤塵発生源探索領域幅として用い、前記第２の降下煤塵発生源探索領域中心軸をプルーム中心軸として、前記プルーム中心軸上の前記第２の距離におけるプルーム拡散幅を算出し、算出された前記プルーム拡散幅を、前記第２の降下煤塵発生源探索領域幅として用いることを特徴とする、降下煤塵の非定常発塵源位置の探索方法。
　前記期間Ｔ_d（ｉ_t）は、連続する２つ以上の前記時刻ｔ_d（ｉ_t）を含む時間周期Δｔ_gごとの時刻であってｋ番目の時刻をｔ_g（ｋ）とした場合の、時刻ｔ_g（ｋ－１）から時刻ｔ_g（ｋ）までの評価期間である前記期間Ｔ_g（ｋ）に含まれる任意の期間であることを特徴とする、請求項１に記載の降下煤塵の非定常発塵源位置の探索方法。
　前記第１の降下煤塵発生源探索領域γ（ｉ_M，ｉ_max）を、前記期間Ｔ_g（ｋ）における前記第１の降下煤塵評価地点ｉ_Mに関する非定常降下煤塵探索領域として設定し、前記第２の降下煤塵発生源探索領域γ（ｉ_N，ｉ_t）を、前記期間Ｔ_g（ｋ）の任意の時刻ｔ_d（ｉ_t）における前記第２の降下煤塵評価地点ｉ_Nに関する非定常降下煤塵探索領域として設定することを特徴とする、請求項２に記載の降下煤塵の非定常発塵源位置の探索方法。
　前記代表風向導出工程において、前記代表風向ＷＤ（ｉ_t）は、前記期間Ｔ_d（ｉ_t）における前記風向の測定値の平均値として導出されることを特徴とする、請求項１に記載の降下煤塵の非定常発塵源位置の探索方法。
　前記代表風速導出工程において、前記代表風速ＷＳ（ｉ_t）は、前記期間Ｔ_d（ｉ_t）における前記風速の測定値の平均値として導出されることを特徴とする、請求項１に記載の降下煤塵の非定常発塵源位置の探索方法。
　前記粒子落下速度導出工程において、前記粒子落下速度Ｖ_sは、前記期間Ｔ_d（ｉ_t）における前記降下煤塵の前記落下速度の測定値の平均値として導出されることを特徴とする、請求項１に記載の降下煤塵の非定常発塵源位置の探索方法。
　前記降下煤塵発生源探索領域中心軸は、前記風向の風上方向を水平成分として有すると共に、前記降下煤塵の前記粒子落下速度Ｖ_sを前記代表風速ＷＳで除した値Ｖ_s／ＷＳを鉛直勾配として有し；
　前記プルーム式において前記降下煤塵発生源探索領域中心軸を前記プルーム中心軸とし、前記プルーム中心軸上の前記第１または第２の距離における水平方向のプルーム拡散幅σ_yを前記降下煤塵発生源探索領域幅の水平成分として用い、前記プルーム中心軸上の前記第１または第２の距離における鉛直方向のプルーム拡散幅σ_zを前記降下煤塵発生源探索領域幅の鉛直成分としてそれぞれ用いる；
ことを特徴とする請求項１に記載の降下煤塵の非定常発塵源位置の探索方法。
　前記プルーム拡散幅σ_y及びσ_zと、前記プルーム中心軸上の発生源からの距離ｘと、発塵量Ｑ_Pと、前記代表風速ＷＳと、定数Ｂと、前記プルーム拡散幅σ_y及びσ_zを用いて定義されるプルーム範囲と、を用いて、前記プルーム中心軸上の発生源からの距離ｘでの煤塵濃度Ｃ（ｘ）を表現する以下の式（Ａ）及び（Ｂ）を、前記プルーム式として用いることを特徴とする、請求項１に記載の降下煤塵の非定常発塵源位置の探索方法。
　　Ｃ（ｘ）＝Ｂ（Ｑ_P／２πσ_yσ_zＷＳ）　　（プルーム範囲内）　・・・（Ａ）
　　Ｃ（ｘ）＝０　　　　　　　　　　　　（プルーム範囲外）　・・・（Ｂ）
　前記プルーム拡散幅σ_y及びσ_zの内、より長い方の２倍を長軸、短い方の２倍を短軸とした楕円を前記プルーム中心軸に垂直な方向のプルームの断面形状とし、前記楕円の内側をプルーム範囲内とすることを特徴とする、請求項８に記載の降下煤塵の非定常発塵源位置の探索方法。
　前記プルーム拡散幅σ_y及びσ_zと、前記プルーム中心軸上の発生源からの距離ｘと、発塵量Ｑ_Pと、前記代表速度ＷＳと、定数Ｂと、前記プルーム拡散幅σ_y及びσ_zを用いて定義されるプルーム範囲と、を用いて、前記プルーム中心軸上の発生源からの距離ｘでの煤塵濃度Ｃ（ｘ）を表現する以下の式（Ａ）及び（Ｂ）を、前記プルーム式として用いることを特徴とする、請求項７に記載の降下煤塵の非定常発塵源位置の探索方法。
　　Ｃ（ｘ）＝Ｂ（Ｑ_P／２πσ_yσ_zＷＳ）　　（プルーム範囲内）　・・・（Ａ）
　　Ｃ（ｘ）＝０　　　　　　　　　　　　（プルーム範囲外）　・・・（Ｂ）
　前記プルーム拡散幅σ_y及びσ_zの内、より長い方の２倍を長軸、短い方の２倍を短軸とした楕円を前記プルーム中心軸に垂直な方向のプルームの断面形状とし、前記楕円の内側をプルーム範囲内とすることを特徴とする、請求項１０に記載の降下煤塵の非定常発塵源位置の探索方法。
　前記期間Ｔ_d（ｉ_t）内に前記降下煤塵評価地点ｉで捕集された降下煤塵試料の放射線量を測定し、測定した前記放射線量の強度に基づいて前記降下煤塵試料を煤塵種ごとに分類する煤塵種分類工程を更に含み；
　前記捕集された降下煤塵試料の内、前記煤塵種分類工程で分類されたいずれかの煤塵種に対応する部分の降下煤塵の質量を前記降下煤塵量Ｍとする；
ことを特徴とする、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の降下煤塵の非定常発塵源位置の探索方法。
前記期間Ｔ_d（ｉ_t）内に前記降下煤塵評価地点ｉで捕集された降下煤塵試料の煤塵種を分類する煤塵種分類工程と；
前記捕集された降下煤塵試料のうち、前記煤塵種分類工程で分類されたいずれかの煤塵種に対して、前記降下煤塵評価地点ｉが発塵源か否かを判定する発塵源判定工程と；
を更に含むことを特徴とする、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の降下煤塵の非定常発塵源位置の探索方法。
　前記個々の降下煤塵粒子について、当該降下煤塵粒子に対応する前記粒子落下速度Ｖ_sを、所与のしきい値である粒子落下速度上限値Ｖ_smaxおよび粒子落下速度下限値Ｖ_sminと比較することによって、２つ以上設定される等価粒径区分のいずれかに分類するとともに、任意の前記等価粒径区分ｊに分類された降下煤塵の積算量を用いて当該等価粒径区分に対する降下煤塵量ｍ_jを算出する工程と；
　任意の降下煤塵評価地点ｉ_Ａおよび任意の等価粒径区分ｊについて、前記期間Ｔ_d（ｉ_t）における前記任意の等価粒径区分ｊの降下煤塵の非定常発塵源探索領域をγとし、当該降下煤塵評価地点ｉ_Ａを始点として、時刻ｔ_d（ｉ_t）における前記代表風向ＷＤの風上方向に、前記非定常発塵源探索領域γの直線状の中心軸の水平成分を設定する工程と；
　プルーム式における発塵源からの距離Ｌ₀と前記時間周期Δｔ_dとの関数である水平プルーム拡散幅σ_y［Ｌ₀、Δｔ_d］と、前記非定常発塵源探索領域γの中心軸上での前記始点からの距離Ｌ_dとを用いて、非定常発塵源探索領域γの水平成分として、前記非定常降下煤塵探索領域γの中心軸に直交するように、当該中心軸の両側の水平方向に、当該中心軸からプルーム拡散幅σ_y［Ｌ_d、Δｔ_d］までの領域を、前記非定常発塵源探索領域γの水平成分として設定する工程と；
　前記始点から、（当該等価粒径区分ｊにおける粒子落下速度下限値）／（前記代表風速ＷＤ）に基づく角度を勾配として、前記代表風向ＷＤの風上方向に向けて上昇する、前記非定常発塵源探索領域の下限線と、前記始点から、（当該等価粒径区分における粒子落下速度上限値）／（前記代表風速ＷＳ）に基づく角度を勾配として、前記代表風向の風上方向に向けて上昇する、前記非定常発塵源探索領域上限線との間にはさまれた領域を、前記非定常発塵源探索領域γの鉛直成分として設定する工程と；
　前記非定常発塵源探索領域γ内の任意の点ｑにおいて、前記降下煤塵評価地点ｉ_Ａにおける前記等価粒径区分ｊについての降下煤塵量ｍ_kと、前記非定常発塵源探索領域γの断面の断面積であって、前記点ｑを通り前記非定常発塵源探索領域γの中心軸に垂直な方向の断面の断面積である探索領域断面積Ｓ_pと、に比例する推定発塵量Ｅ（ｑ，ｉ_Ａ）を算出する工程と；
　前記推定発塵量Ｅ（ｐ，ｉ_Ａ）に基づいて発塵源を特定する工程と；
を更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の降下煤塵の非定常発塵源の探索方法。
　前記期間Ｔ_d（ｉ_t）における降下煤塵の非定常発塵源の探索方法であって、
　前記代表風向ＷＤ、代表風速ＷＳは、それぞれ、前記期間Ｔ_d（ｉ_t）における風向、風速の測定値の平均値であり、
　任意の前記降下煤塵評価地点ｉ_Ａにおける前記代表降下煤塵量Ｍ（ｉ_Ａ）は、前記期間Ｔ_d（ｉ_t）における当該降下煤塵評価地点ｉ_Ａでの降下煤塵量の測定値ｍから得られるものであり、
　特定の前記等価粒径区分ｊにおいて、互いに異なる特定の前記降下煤塵評価地点ｉ_Ａ１、ｉ_Ａ２について、前記期間Ｔ_d（ｉ_t）における降下煤塵の非定常発塵源探索領域γ（ｉ_Ａ１）、γ（ｉ_Ａ２）をそれぞれ設定する工程と；
　前記非定常発塵源探索領域γ（ｉ_Ａ１）、γ（ｉ_Ａ２）の、空間上で共通する共通領域内で指定される前記点ｑにおいて算出される前記推定発塵量Ｅ（ｑ，ｉ_Ａ１）、Ｅ（ｑ，ｉ_Ａ２）の比が所定の上下限値の範囲内である場合には、前記点ｑを前記特定の等価粒径区分ｊに関する発塵源と判定し、これ以外の場合には、前記点ｑを前記特定の等価粒径区分に関する発塵源ではないと判定するとともに、前記点ｑにおける推定発塵量Ｅ（ｑ，ｉ_Ａ）を、前記推定発塵量Ｅ（ｑ，ｉ_Ａ１）、Ｅ（ｑ，ｉ_Ａ２）を用いて算出する工程と；
を更に含むことを特徴とする、請求項１４に記載の降下煤塵の非定常発塵源の探索方法。
　連続する２つ以上の前記時刻ｔ_d（ｉ_t）を含む時間周期Δｔ_gごとの、ｋ番目の時刻ｔ_g（ｋ）を設けて、時刻ｔ_g（ｋ－１）から時刻ｔ_g（ｋ）の評価期間である期間Ｔ_g（ｋ）を設定する工程と；
　２つ以上の前記降下煤塵評価地点を設け、特定の互いに異なる２つの前記非定常降下煤塵評価地点ｉ_Ａ１，ｉ_Ａ２について、前記降下煤塵の非定常発塵源探索領域γ（ｉ_Ａ１）、γ（ｉ_Ａ２）をそれぞれ設定する工程と；
　前記非定常発塵源探索領域γ（ｉ_Ａ１）、γ（ｉ_Ａ２）の、空間上で共通する共通領域内で指定される前記点ｑにおいて算出される前記推定発塵量Ｅ（ｑ，ｉ_Ａ１）、Ｅ（ｑ，ｉ_Ａ２）の比が所定の上下限値の範囲内である場合には、前記点ｑを前記特定の等価粒径区分に関する発塵源と判定し、これ以外の場合には、前記点ｑを前記特定の等価粒径区分に関する発塵源ではないと判定するとともに、前記点ｑにおける推定発塵量Ｅ（ｑ，ｉ_Ａ）を、前記推定発塵量Ｅ（ｑ，ｉ_Ａ１）、Ｅ（ｑ，ｉ_Ａ２）を用いて算出する工程と；
を更に含むことを特徴とする、請求項１４に記載の降下煤塵の非定常発塵源の探索方法。
　前記期間Ｔ_d（ｉ_t）における風向測定値、風速測定値を、所与のしきい値を用いてそれぞれ風向区分、風速区分に分類するとともに、各風向区分、各風速区分を代表する、区分風向ＷＤ_c、区分風速ＷＳ_cを算出する工程と；
　任意の降下煤塵評価地点ｉ_Ａにおいて、前記期間Ｔ_g（ｋ）における最大の降下煤塵量ｍを測定した期間Ｔ_d（ｉ_t）に対応する前記降下煤塵量の測定値、前記区分風向ＷＤ_c、前記区分風速ＷＳ_cを、当該期間Ｔ_g（ｋ）および当該降下煤塵評価地点ｉ_Ａにおける前記代表降下煤塵量Ｍ（ｉ_Ａ）、前記代表風向ＷＤ（ｉ_Ａ）、前記代表風速ＷＳ（ｉ_Ａ）としてそれぞれ設定する工程と；
を更に含むことを特徴とする、請求項１６に記載の降下煤塵の非定常発塵源の探索方法。
　前記期間Ｔ_d（ｉ_t）内に前記降下煤塵評価地点ｉで捕集された降下煤塵試料の放射線量を測定し、測定した前記放射線量の強度に基づいて前記降下煤塵試料を煤塵種ごとに分類する煤塵種分類工程と；
　分類した前記煤塵種ごとに前記降下煤塵評価地点ｉが発塵源か否かを判定する発塵源判定工程と；
を更に含むことを特徴とする、請求項１４乃至１７のいずれか１項に記載の降下煤塵の非定常発塵源位置の探索方法。
　前記プルーム拡散幅σ_yおよびσ_zと、プルーム中心軸上の発生源からの距離ｘと、降下煤塵発生量Ｑ_Pと、前記代表風速ＷＳと、定数Ｂと、前記プルーム拡散幅σ_yおよびσ_zを用いて定義されるプルーム範囲と、を用いて、プルーム中心軸上の発生源からの距離ｘでの煤塵濃度Ｃ（ｘ）を表現する以下の式（Ａ）及び（Ｂ）を、前記プルーム式として用いることを特徴とする、請求項１８に記載の降下煤塵の非定常発塵源の探索方法。
　　Ｃ（ｘ）＝Ｂ（Ｑ_P／２πσ_yσ_zＷＳ）　　（プルーム範囲内）　・・・（Ａ）
　　Ｃ（ｘ）＝０　　　　　　　　　　　（プルーム範囲外）　・・・（Ｂ）
　ここで、（Ａ）式および（Ｂ）式の単位は、全てＳＩ単位であり、σ_zは、鉛直面内において、発生源を起点とするプルームの上端を［当該粒径区分における粒子落下速度下限値］／［代表風速］に基づいて定められる勾配線とするとともに、当該プルームの下端を［当該粒径区分における粒子落下速度上限値］／［代表風速］に基づいて定められる勾配線として定義されるプルーム範囲の、前記プルームの中心軸に垂直な方向の幅とする。
　前記プルーム拡散幅σ_yおよびσ_zと、プルーム中心軸上の発生源からの距離ｘと、降下煤塵発生量Ｑ_Pと、前記代表風速ＷＳと、定数Ｂと、前記プルーム拡散幅σ_yおよびσ_zを用いて定義されるプルーム範囲と、を用いて、プルーム中心軸上の発生源からの距離ｘでの煤塵濃度Ｃ（ｘ）を表現する以下の式（Ａ）及び（Ｂ）を、前記プルーム式として用いることを特徴とする、請求項１４～１７のいずれか１項に記載の降下煤塵の非定常発塵源の探索方法。
　　Ｃ（ｘ）＝Ｂ（Ｑ_P／２πσ_yσ_zＷＳ）　　（プルーム範囲内）　・・・（Ａ）
　　Ｃ（ｘ）＝０　　　　　　　　　　　　（プルーム範囲外）　・・・（Ｂ）
　ここで、（Ａ）式および（Ｂ）式の単位は、全てＳＩ単位であり、σ_zは、鉛直面内において、発生源を起点とするプルームの上端を［当該粒径区分における粒子落下速度下限値］／［代表風速］に基づいて定められる勾配線とするとともに、当該プルームの下端を［当該粒径区分における粒子落下速度上限値］／［代表風速］に基づいて定められる勾配線として定義されるプルーム範囲の、前記プルームの中心軸に垂直な方向の幅とする。
前記期間Ｔ_d（ｉ_t）内に前記降下煤塵評価地点ｉで捕集された降下煤塵試料の煤塵種を分類する煤塵種分類工程と；
前記捕集された降下煤塵試料のうち、前記煤塵種分類工程で分類されたいずれかの煤塵種に対して、前記降下煤塵評価地点ｉが発塵源か否かを判定する発塵源判定工程と；
を更に含むことを特徴とする、請求項１４乃至１７のいずれか１項に記載の降下煤塵の非定常発塵源位置の探索方法。
　前記プルーム拡散幅σ_yおよびσ_zと、プルーム中心軸上の発生源からの距離ｘと、降下煤塵発生量Ｑ_Pと、前記代表風速ＷＳと、定数Ｂと、前記プルーム拡散幅σ_yおよびσ_zを用いて定義されるプルーム範囲と、を用いて、プルーム中心軸上の発生源からの距離ｘでの煤塵濃度Ｃ（ｘ）を表現する以下の式（１）及び（２）を、前記プルーム式として用いることを特徴とする、請求項２１に記載の降下煤塵の非定常発塵源の探索方法。
　　Ｃ（ｘ）＝Ｂ（Ｑ_P／２πσ_yσ_zＷＳ）　　（プルーム範囲内）　・・・（Ａ）
　　Ｃ（ｘ）＝０　　　　　　　　　　　　（プルーム範囲外）　・・・（Ｂ）
　ここで、（１）式および（２）式の単位は、全てＳＩ単位であり、σ_zは、鉛直面内において、発生源を起点とするプルームの上端を［当該粒径区分における粒子落下速度下限値］／［代表風速］に基づいて定められる勾配線とするとともに、当該プルームの下端を［当該粒径区分における粒子落下速度上限値］／［代表風速］に基づいて定められる勾配線として定義されるプルーム範囲の、前記プルームの中心軸に垂直な方向の幅とする。