2021年8月26日，日本內(nèi)閣通過(guò)了一項(xiàng)法案，將經(jīng)過(guò)處理的福島核事故核廢水排入太平洋，以緩解核廢水的儲(chǔ)存問(wèn)題。然而，大量的放射性核素被海洋生物吸入后會(huì)影響海洋生物鏈，對(duì)海洋漁業(yè)和人類(lèi)健康產(chǎn)生不利影響。福島排放物的全球影響將持續(xù)30-40年，這仍然是未知的。因此，確定放射性水在海洋中的擴(kuò)散過(guò)程是至關(guān)重要的。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，來(lái)自清華大學(xué)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)從宏觀和微觀的角度開(kāi)發(fā)了分析模型，以模擬核元素的擴(kuò)散過(guò)程。前者側(cè)重于污染物的整體分布，而后者則側(cè)重于單個(gè)污染物的行為。

宏觀模擬結(jié)果（圖b）顯示，在污染物排放的早期階段，污染區(qū)域迅速增加，在120天內(nèi)達(dá)到北緯30度附近海域。由于洋流的作用，污染物在緯度方向的擴(kuò)散速度大大高于經(jīng)度方向的擴(kuò)散速度。

在1200天內(nèi)，污染物將覆蓋幾乎整個(gè)北太平洋地區(qū)，最遠(yuǎn)到達(dá)東邊的北美海岸，以及南邊的澳大利亞。然后，在沿巴拿馬運(yùn)河的赤道洋流的影響下，污染物將迅速擴(kuò)散到南太平洋。印度洋也將在2400天內(nèi)受到影響。在第3600天，污染物將幾乎覆蓋整個(gè)太平洋。

值得注意的是，盡管污染水是在日本島附近排放的，但污染中心（在圖b和c中用黃色和紅色表示）將隨著時(shí)間的推移沿著北緯35度線向東移動(dòng)。

研究小組繪制了宮崎縣、上海和圣迭戈（都在北緯30度附近）鄰近水域的污染物濃度，如圖d所示。宮崎縣首先受到污染，其次是上海和圣迭戈，按照它們與福島的距離排列。根據(jù)這三條曲線的趨勢(shì)，每個(gè)地區(qū)的污染物濃度在開(kāi)始時(shí)迅速增加，然后趨于穩(wěn)定。雖然圣迭戈是三個(gè)城市中最后一個(gè)受影響的城市，但其附近水域的污染物穩(wěn)態(tài)濃度甚至高于宮崎縣附近的濃度。

宮崎縣、上海和圣迭戈附近的污染物濃度的差異是由日本附近的強(qiáng)洋流造成的。具體來(lái)說(shuō)，福島處于日本暖流（向北）和千島寒流（向南）交匯的地方因此，大多數(shù)污染物不會(huì)沿著陸地邊緣向北和向南遷移，而是隨著北太平洋的西風(fēng)漂移向東擴(kuò)散。在處理水排放的早期階段，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注其對(duì)亞洲沿海的影響。然而，在隨后的階段，北美附近的高濃度核元素肯定會(huì)成為一個(gè)問(wèn)題。