火山ガス放出量の時間変動に関する研究:観測装置の開発と短周期変動要因の解明

火山气体排放量时间波动研究：观测设备的开发和短期波动因素的阐明

• 批准号: 16684014
• 负责人: 森 俊哉
• 金额: $ 9.57万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16684014/
• 关键词: 火山; 火山ガス; 噴火; 遠隔測定; ガス放出量

本研究課題では、火山からのガス放出量の短周期時間変動を測定するため、火山噴煙中の二酸化硫黄カラム量の2次元分布を測定できるような装置を新たに開発し、短周期変動について知見を得ることが目的である。CCDカメラに二酸化硫黄の紫外吸収帯のある波長域の紫外バンドパスフィルタを取り付けて観測することで、二酸化硫黄カラム量の2次元分布を可視化する方法を開発した。これにより、これまで難しかった、秒スケールでの二酸化硫黄放出量の測定が可能となった。平成18年度の前半は、これまでの観測装置をさらに改良し、2台のCCDカメラに上記のバンドパスフィルターと二酸化硫黄吸収がない波長域のバンドパスフィルターをそれぞれ装着した。同時に撮像した2つのCCDカメラでの画像を合成することで、約2秒間隔で二酸化硫黄噴煙の分布の画像を撮影できるようになった。桜島火山の観測では、この新しい装置を用いて火山ガス放出率の秒スケールでの変動の様子を明らかにした。そして、二酸化硫黄放出率が数分の周期で平均値に対して±80%程度変動していることが明らかにすることができた他、この周期が約8.3分と3.9分であることが分った。9月末から10月始にかけて、イタリアのエトナとストロンボリの2火山で観測を行った。特にストロンボリ火山での観測では、小爆発に伴う二酸化硫黄放出率の変動の様子も二酸化硫黄分布映像でとらえることができた。噴煙中の二酸化硫黄を可視化する測定手法をまとめた論文をGeophysical Research letters誌に発表した(次頁の研究成果参照)とともに、10月には熊本県で開催された日本火山学会で桜島での成果を発表した。また、12月には米国サンフランシスコで開催されたAGUの秋季大会でこれまでの成果の発表を行った。

This research topic is to determine the short-period variation of sulfur emission from volcanoes and to determine the two-dimensional distribution of sulfur emission from volcanic plumes. A method for measuring the ultraviolet absorption spectrum of sulfur dioxide in the wavelength domain by CCD and visualizing the two-dimensional distribution of sulfur dioxide is developed. It is possible to determine the sulfur emission of diacidification. In the first half of 2018, the CCD system was improved, and two CCD systems were installed in the middle wavelength region. At the same time, the CCD image is synthesized at an interval of about 2 seconds, and the image of the distribution of sulfur dioxide is synthesized at an interval of about 2 seconds. The volcano's emission rate is measured in seconds, and the new device is used to measure the activity of the volcano. The average sulfur emission rate of the two acids varies by ±80% in several minutes, and the average sulfur emission rate varies by 8.3 minutes and 3.9 minutes. From the end of September to the beginning of October, the volcano will be tested. In particular, it is necessary to measure the temperature of the volcano, and the small explosion is accompanied by the change of the sulfur emission rate of the diacid. The method of visualization of diacidified sulfur in smoke emission was reported in Geophysical Research Letters (reference to the research results on the next page). In December, the AGU Autumn Conference was held in China to promote the development of the results.