【研究領域課題番号】18H01305 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

重力 / 地殻変動 / 宇宙線透視 / マグマ / 火山 / 火道 / 火山噴火

【研究成果の概要】

観測面では、重力、地殻変動、及びミューオン透視観測が３本柱である。重力については、桜島の重力連続観測を令和１年４月から７月まで実施した。また、重力変動の誤差要因となる地下水についても、その潮汐成分を推定するために、桜島有村観測坑道の観測井における地下水位データを取得した。また、土壌水分の時間変化を推定するのに必要な毎時降水量データを国土交通省より取得した。これらのデータから、土壌水分変動に起因する重力擾乱をKazama and Okubo(2009)の方法で見積もった。地殻変動については、京大防災研究所による連続観測（歪・傾斜）を桜島において継続した。ミューオン観測については、桜島に設置済みの装置の受信面積をさらに増強した。
理論面では、火道内をマグマが上昇・下降する際に生じる地殻変動の定量的モデルを構築した。現実的な物性定数を仮定すると、一定量のマグマが地下深部からマグマ溜まりに注入されたときに生じる地殻変動は、開口火道系の場合、閉口系のそれに比して5％程度と極めて効率が悪いことが示された。他方、重力変動の大きさは、開口火道系であっても閉口系と同程度であることも明らかになった。
上記の理論にもとづき、今年度及びそれ以前の観測データとから、重力の時間変化から桜島におけるマグマ頭位を計算した。その結果を、桜島火口方向の傾斜・歪から推定される山体の膨張・収縮と対比した。その結果、山体膨張（収縮）に対応して、そのの１～３日後に火道内マグマの頭位の上昇（下降）が生じていることが分かった。これは深部のマグマだまりから浅部火道へのマグマ注入にともなう事象をとらえていると考えられる。マグマの上昇に要する時間スケールも１～３日程度と見積もられる。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2022-02-01 - 2023-03-31

【配分額】17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)

【研究分野】固体地球惑星物理学

【研究領域課題番号】26287103 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

無人ヘリコプター / 火山噴火 / 火口近傍観測 / 災害軽減 / 火山性地震 / 空中磁気 / 地殻変動 / 赤外画像 / 火山 / 噴火予測 / 火道内プロセス

【研究成果の概要】

活動的火山において、マグマの上昇経路である火道内の物理プロセスを解明し噴火予測精度を上げることは火山防災上極めて重要である。しかし研究者が火口近傍に近づいて観測を行うことは噴火の危険があるために困難である。そこで、自律型無人ヘリコプター（無人ヘリ）をベースに，空中からの映像撮影や磁場などのデータ収集、地震計などの観測装置の設置、火山灰などの試料採取を遠隔操作で行うことのできる「無人ヘリ火山観測システム」の開発を行った。活発な活動を繰り返す桜島や近年噴火した霧島，口永良部島および小笠原諸島の西之島を主実験場として無人ヘリ観測手法の改良・高度化を行った。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31

【配分額】7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)

【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】17253002 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

千島弧 / 火山活動 / 火山噴火 / 地震活動 / 地殻変動 / マグマ / 火山ガス / 津波 / 千嶋孤 / 火山 / 千島列島 / 噴火 / 北方四島 / リモートセンシング

【研究成果の概要】

日露米の3ケ国により南千島ウルップ島から北千島パラムシル島で、ビザ無し専門家交流により日露で色丹・国後・択捉島で、火山学的および古津波調査を実施した。その結果、千島列島の過去1万年間の火山噴火履歴と、主要な噴火の噴火様式および特に南千島での津波の発生間隔を検討した。特に火山活動では、9500～6500 年前および4000～1000年前にカムチャッカ～北海道まで大規模な噴火が頻発したこと、またマグマ組成の広域変化が基盤構造の差異と調和的であることを始めて指摘できた。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2005 - 2008

【配分額】42,380千円 (直接経費: 32,600千円、間接経費: 9,780千円)