【研究分野】固体地球惑星物理学

【研究領域課題番号】23654157 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

火山現象 / 火山 / 噴煙 / 噴火 / 空振 / 桜島

【研究成果の概要】

桜島昭和火口の噴火活動を対象とした空振アレイ観測を実施することで、噴煙放出に伴う微弱な空振シグナルの特徴を明らかにした。これまで噴煙挙動と関係すると考えられてきた周波数帯のシグナルについては、火口底下の通路を、噴煙や火山ガスなどの希薄流体が通過することで形成されるものとして区別した。一方、既往噴煙数値計算コードの改良によって、現実を反映した初期・境界条件で、噴煙挙動を数値的に模擬することを可能にした。火山噴煙の噴出、拡大、上昇過程に伴う空気振動放射過程の詳細を定量的に理解するための下地を整えることができた。

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2011 - 2012

【配分額】3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)

【研究分野】固体地球惑星物理学

【研究領域課題番号】22540431 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

火山現象 / 数理モデル / 実験 / 火山 / 地震 / 微動 / 空振

【研究成果の概要】

本研究は,比較的単純な噴火形態を繰り返す火道システムの確立した火山を対象に振動現象の観測データから,火道浅部の内部状態を推定する方法を確立し,一連の噴火活動中での噴火様式変化の推定に結びつけることを目的とした.本研究期間中に,2011年霧島新燃岳の噴火が発生し,準プリニー式噴火,マグマ湧出,ブルカの式噴火という異なる噴火に対する火口近傍で地震,地殻変動,空振という多項目の観測データを得ることに成功した.これらのデータを解析することで,ブルカノ式噴火に先行する傾斜変動の時間的変化と傾斜変動継続時間の関係から,火道内部でブルカノ式噴火の直前に進行するプロセスを解明した.また,微動と空振が同じ励起源から発生するメカニズムを,粘性の異なるアナログ物質を用いた実験により再現した.さらに,微弱な火口活動のシグナルを検出する手段を確立し,火山活動のモニターリングのレベル向上を図った.

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2010 - 2012

【配分額】4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)

【研究分野】固体地球惑星物理学

【研究領域課題番号】21540432 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

火山現象 / 火山噴火 / InSAR / 人工永久散乱体 / 地殻変動 / マグマ上昇過程 / 火山の地殻変動 / 火山

【研究成果の概要】

干渉合成開口レーダー(InSAR)は様々な地殻変動の解析に用いられている.特に面的な地殻変動を捉えるには最も有効な手法である.本研究では,国内で最も活発な火山の一つである諏訪之瀬島において,InSARを用いて地殻変動を観測したが,火山活動が活発だったにも関わらず明瞭な地殻変動は無かった.諏訪之瀬島に代表されるような開口系火道を持つマグマ供給システムの性質ではないかと考えられるが,これを実証する為にも,さらに精度のよい観測研究を行う必要がある.

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2009 - 2011

【配分額】4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)

【研究分野】固体地球惑星物理学

【研究領域課題番号】21340123 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

火山現象 / 火山 / 流体 / 計算物理 / 噴火推移予測 / 減災 / 火山物理 / マグマ上昇 / 数値計算 / 火山噴煙

【研究成果の概要】

1次元気液2相火道流モデルを開発し,定常的な溶岩ドーム噴火のマグマ溜まりの圧力変動に対する安定性と爆発的噴火への遷移条件を明らかにした.また,爆発的噴火に対して準1次元火道流モデルを適用し,爆発的噴火の噴出条件と火口の形状の関係を明らかにした.さらにその準1次元火道流モデルの火口における出力値を3次元非定常噴煙モデルの入力値として用いることによって,爆発的噴火における噴煙柱崩壊条件を予測する理論モデルを確立した.

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2009 - 2011

【配分額】14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円)

【研究分野】固体地球惑星物理学

【研究領域課題番号】20740251 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

火山現象 / 圧力波形 / 固体地球物理学 / 自然現象観測・予測 / 複合材料・物性 / 火山 / 気泡 / 音波 / 噴火 / 空振

【研究成果の概要】

非ニュートン性流体中の連続的な気泡の上昇・破裂に伴う音波を調べる室内実験を行い,音波発生の時間間隔,波形,前兆信号,それらを支配する記憶効果やフィードバック機構を明らかにした.また,浅間火山に空振観測システムを設置し,研究機関中である2009年2月に発生した噴火,及び,その後の火口活動をとらえた.独自の計測方法や解析方法を試み,微弱な空気振動から火口活動の発生を検知できるようになった.

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2008 - 2009

【配分額】4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)

【研究分野】固体地球惑星物理学

【研究領域課題番号】18340130 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

火山 / 流体 / 計算物理 / 人工衛星 / 減災 / 火山現象

【研究成果の概要】

火山噴煙モデルの開発
火道上昇モデルの開発
噴火シナリオに関するデータベースの作成,を行うことによって,爆発的噴火において観測される噴煙のダイナミックス(人工衛星データ)と噴出物の岩石学的・堆積学的性質の間の相関関係を定量的に再現することに成功した.

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2006 - 2008

【配分額】13,090千円 (直接経費: 10,600千円、間接経費: 2,490千円)