広帯域音波観測に基づく火山爆発に伴う空気振動の研究

基于宽带声学观测的火山爆发空气振动研究

• 批准号: 15038205
• 负责人: 綿田 辰吾
• 金额: $ 3.07万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15038205/
• 关键词: 火山; 火山爆発; 広帯域; 音波; 空気振動

2004年7月5日21時50分頃、諏訪瀬島山麓でpeak-to-peak60パスカルを超える噴火が発生した。火口では圧力変動は200パスカルを超えている。その爆発パルス到達直後から50秒ほど、大気圧がそれ以前よりもわずかに減少が継続していることが分かった。図1に火口と麓で観測された圧力波形を示す。減圧は爆発パルス到達後、5秒から10秒にかけて、火口と麓でそれぞれ最大約30パスカルと約10パスカルに達する。このような負の長周期圧力パルスは、広帯域圧力計により初めて捕らえることに成功した。山麓にある低周波マイクロフォンでは負の圧力パルスを計測できない。この現象は諏訪之瀬島火山ではこれまでにこの1度の測定のみである。負の圧力パルスの発生原因は1)噴火により放出されたサーマルプルームが浮力により上昇するためその下部では減圧となっている、2)山頂付近で噴火直後に値表面の変形(陥没)が発生した、など考えられる。1)のケーススタディーとして地表面から浮力を持った球体が大気中をストークス流で大気粘性とつりあいながら一定速度で上昇する場合を考えた。秒速10メートルで上昇する直径100mのサーマルプルームが高度1キロで上昇することによる圧力減は1E-8パスカル程度となり、観測にかからない。実際の噴煙柱の上昇はストークス流ではなく、周囲の空気を取り込みながら拡散する乱流状態であるため、このような簡単な取り扱いはできない。2)の山頂陥没は噴火直後のため画像では検出が困難である。広帯域地震計と同時に解析し、噴火直後の火口近傍での力源分布と時系列と比較検討する必要がある。

At about 9:50 p.m. on July 5, 2004, a でpeak-to-peak60パスカ を を super える eruption が occurred at the foot of Suwanese island. The pressure variation at the fire mouth is で で, <s:1>, and <s:1> 200パスカ, <s:1>, を, and over えて, る, る. Arrive そ の detonation 発 パ ル ス straight after か ら 50 seconds ほ ど, big 気 圧 が そ れ before よ り も わ ず か に reduce が 継 続 し て い る こ と が points か っ た. The された pressure waveform measured at the と foot of the に fire mouth で観 in figure 1 shows す. Reduce 圧 は detonation 発 パ ル ス arrived, 5 seconds か ら 10 seconds に か け て, crater と で そ れ ぞ れ most about 30 パ ス カ ル と about 10 パ ス カ ル に da す る. <s:1> た ような negative <s:1> long-period pressure パ パ ス ス ス とに, the regional pressure meter によ <s:1> initial めて capture らえる とに とに successful た た. At the foot of the mountain, there is a にある low-frequency <s:1> ロフォ ロフォ ロフォ で で で で で negative <s:1> pressure パ スを スを meter measurement で で な な スを. The <s:1> phenomenon of the volcano on Suwanosejima island で <s:1> れまでに <e:1> <s:1> 1-degree <e:1> determination <e:1> みである. Negative の pressure パ ル ス の 発 reason は 1) flame に よ り release さ れ た サ ー マ ル プ ル ー ム が buoyancy に よ り rise す る た め そ の lower で は minus 圧 と な っ て い る, 2) on the top of the mountain after paying nearly で spray fire straight に numerical surface の - shape (陥 didn't) が 発 raw し た, な ど exam え ら れ る. 1) の ケ ー ス ス タ デ ィ ー と し て surface か ら buoyancy を hold っ た sphere が large 気 を ス ト ー ク ス large で 気 viscous と つ り あ い な が ら certain speed rising で す る occasions を exam え た. Rising 10 seconds speed メ ー ト ル で す る 100 m diameter の サ ー マ ル プ ル ー ム が height 1 キ ロ rising で す る こ と に よ る pressure reduction は 1 e - 8 パ ス カ ル degree と な り, 観 に か か ら な い. Be interstate の spray plume rising の は ス ト ー ク ス flow で は な く, zhou 囲 の empty 気 を take り 込 み な が ら company, scattered す る turbulence state で あ る た め, こ の よ う な Jane 単 な take り Cha い は で き な い. 2) There is no 陥 fire eruption at the top of the 陥 mountain. The image of the <s:1> ため is で and the 検 is が. It is difficult to である. When the regional seismometer と simultaneously に analyzes the distribution of <s:1> force sources near the <s:1> fire mouth directly after the eruption と, the series と comparison 検 is more suitable for する necessity がある.