縮小模擬実験を駆使した火山空振の音源理解と観測の高度化

本研究のテーマの一つである小規模な3次元的アレイによる観測実験に関して，期待とは異なり，観測波形の重要な周波数帯域について異常な推定結果を持つことが示され，種々の数値実験にてこの異常な結果は解析手法に由来するものではなく，観測波形が持つ特徴であることが明らかとなった。この現象は，今後の空振アレイ観測全般の結果を解釈していく際のキーポイントになりうることから，本研究はこの結果を解釈することに注力した。数値シミュレーションによる空振伝播における地形効果の定量化を行い，山頂地形が観測された異常な現象を生み出していることを明らかにし，さらに数値シミュレーションと観測結果を比較することで，音源位置の中でも制約するのが難しい音源高さの範囲を絞ることに成功した。2020年度前期は，上述の異常な推定結果に関する数値実験とそれに関する共同研究者との議論を行った。2020年度後期以降は共同研究者と合流して，異常な推定結果に関する数値テストを含む，小規模な3次元的アレイ観測に関する論文執筆と数値シミュレーションを実施し，地形効果を評価した。また，博士論文の重要な材料となる，霧島硫黄山での観測実験も2020年10月に実施することができた。本研究を通して，新しい空振観測の手法が開発され，今後の空振アレイ解析の結果を解釈する上で極めて重要となる知見が獲得された。また，空振アレイによる音源領域の制約に関して，期待以上の成果を得ることに成功した。アレイ観測実験に関する論文は研究期間中の受理とはならなかったが，2021年度中には受理されている。なお，2019年度のストロンボリにおける観測実験に関連している国際的な火山学の実習に関する報告書が火山学会誌に投稿されている。

本研究のテーマの一つである小規模な3次元的アレイによる観測実験に関して，期待とは異なり，観測波形の重要な周波数帯域について異常な推定結果を持つことが示され，種々の数値実験にてこの異常な結果は解析手法に由来するものではなく，観測波形が持つ特徴であることが明らかとなった。この現象は，今後の空振アレイ観測全般の結果を解釈していく際のキーポイントになりうることから，本研究はこの結果を解釈することに注力した。数値シミュレーションによる空振伝播における地形効果の定量化を行い，山頂地形が観測された異常な現象を生み出していることを明らかにし，さらに数値シミュレーションと観測結果を比較することで，音源位置の中でも制約するのが難しい音源高さの範囲を絞ることに成功した。2020年度前期は，上述の異常な推定結果に関する数値実験とそれに関する共同研究者との議論を行った。2020年度後期以降は共同研究者と合流して，異常な推定結果に関する数値テストを含む，小規模な3次元的アレイ観測に関する論文執筆と数値シミュレーションを実施し，地形効果を評価した。また，博士論文の重要な材料となる，霧島硫黄山での観測実験も2020年10月に実施することができた。本研究を通して，新しい空振観測の手法が開発され，今後の空振アレイ解析の結果を解釈する上で極めて重要となる知見が獲得された。また，空振アレイによる音源領域の制約に関して，期待以上の成果を得ることに成功した。アレイ観測実験に関する論文は研究期間中の受理とはならなかったが，2021年度中には受理されている。なお，2019年度のストロンボリにおける観測実験に関連している国際的な火山学の実習に関する報告書が火山学会誌に投稿されている。