Integration of new analysis method to predict scattering and diffusion of volcanic ejecta into counter measures for prevention against disaster

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本年度は、噴石や火山灰、火山ガスなどの火山噴出物の運動を記述する物理モデルを、非定常な温度流れ場を再現できるラージエディシミュレーションを用いた数値計算法に組み込み、火山周辺の気流場とともに計算で再現できるようにした。これにより、本研究の目的の1つである、「火山噴出物の運動と大気運動を統合的に解析する、新たな火山噴出物の飛散・拡散挙動に関する解析手法の開発」のうち、火山ガスの移流・拡散を火山周辺の流れ場と同時に解析することができるようになった。噴石の飛散計算に関しては、噴石の空力特性を知る必要がある。噴石の空力特性は形状に依存するため、国内外の幾つかの火山の火口付近において噴石を採集し、本研究経費で新たに購入した形状読み取り装置により、噴石の３次元形状を数値データとして読み取った。これにより、不整形な噴石の形状の特徴を明らかにし、空力特性を知るための風洞実験等の基礎資料となるデータが得られた。本研究のもう1つの目的である、「火山災害の防災・減災対応策の実効性向上」に貢献するために、採取した噴石を、ガラスや、瓦など、建築物の外装材に衝突させて、噴石落下時の衝撃力を明らかにした。2023年度には、開発した数値流体解析手法の妥当性や精度検証、さらには、火山噴火のシミュレーションを種々の条件で行い、火山噴出物の気流に及ぼす影響、気流が火山噴出物の飛散や拡散に及ぼす影響などを明らかにするために、水槽を用いた室内実験を予定している。そのため、小型の水槽を作成して予備実験を行い、来年度に向けた実験装置の要求性能の確認、実験方法、計測機器の選定、設置方法などの検討を行った。