超高密度多点地震観測と高精度映像分析による爆発的噴火ダイナミクスの解明

利用超高密度多点地震观测和高精度视频分析阐明爆炸性喷发动力学

• 批准号: 22H01318
• 负责人: 西村 太志
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H01318/
• 关键词: 噴火ダイナミクス; 地震観測; 映像観測; DAS; 地震観測地震観測

爆発的噴火は、地下のマグマが液相から気相そして固相へと変化し、それらが複雑に相互作用しながら超高速で大気中へ放出される、本研究は、超高密度多点地震観測と高時間分解能の映像観測をもとに、爆発的噴火の発生過程を明らかにする。最新の震動計測技術である光ファイバーケーブルとDASと地震計アレーのデータ解析から、マグマ溜まり・火道の位置や、爆発的噴火時の火道内震動源の時空間分布を得る。映像データの分析から火口直上の噴煙運動を定量化する。両者の比較から、火道内マグマの上昇速度や噴出率の時間変動を推定し、噴火規模や強度、継続時間等との関係を調べ、火道流モデルと比較し爆発的噴火のダイナミクスを解明する。2022年6月下旬に、京都大学火山活動研究センターのハルタ山観測点周辺に合計24台の上下動地震計を設置し、現地収録方式で観測を開始した。また、2022年11月11日から12月9日までの約1ヶ月間、島内1周約39kmと野尻川沿い約4.4kmの国土交通省の既設の光ファイバーケーブルに、大隅河川国道事務所桜島砂防出張所においてDAS（Distributed Acoustic Sensing）を接続し、測定間隔4.8mの超多点高密度で地震動を計測した。地震計アレーを設置以降、200以上の爆発・噴火が発生している。また、DASの観測期間中には、10以上の爆発・噴火を記録するとともに、12月8日には桜島北部の2箇所で火薬を用いた人工地震実験による地震波を記録することができた。11月29日には野尻川で発生した土石流を記録した。桜島火山の南の垂水市において、高分解能の映像観測を開始し、爆発・噴煙に伴う火山灰挙動を定量的に捉える観測を開始した。これらのデータを解析することで、爆発的噴火時の地下マグマの動態と噴煙挙動の関係を明らかにする。

This study is aimed at exploring the process of explosion eruption generation by ultra-high-density multi-point seismic measurement and high time resolution energy mapping. The latest vibration measurement technology is to obtain the time-space distribution of vibration sources in the fire path during the explosion and the position of the fire path. Image analysis: Quantification of smoke plume movement directly above the crater The relationship between the fire scale, intensity and time of explosion is adjusted. The relationship between the fire flow and the time of explosion is explained. In late June 2022, the Kyoto University Volcanic Activity Research Center began to set up 24 vertical seismographs and local recording methods. From November 11, 2022 to December 9, 2022, approximately 39km from Nojiri River, approximately 4.4 km from the coast of the island, the Ministry of Land, Infrastructure and Transport established a Distributed Acoustic Sensing system (DAS) at the Osumi River National Highway Office, and measured ground vibration at a high density at a distance of 4.8 m. Seismometer settings are below 200 for explosion and fire. More than 10 explosions and explosions were recorded during the DAS survey period, and two earthquakes were recorded in the northern part of the island on December 8. November 29, 2013- The measurement of high decomposition energy in the southern part of the volcano, the explosion, the smoke and the quantitative volcanic ash movement began. The relationship between the explosion and the explosion is clear.