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火山内部密度の時空間分布の解明による高精度な火山噴火予知の実現

研究課題

研究課題/領域番号 10J00225
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 固体地球惑星物理学
研究機関京都大学

研究代表者

風間 卓仁  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2012年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2011年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2010年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード重力観測 / 火山 / 地下水 / 土壌水 / 桜島 / 八重山諸島 / アラスカ / 南極 / 重力変化 / マグマ移動 / 地下水流動 / 胆沢扇状地 / 昭和基地 / 絶対重力計 / 噴火 / 傾斜計 / 伸縮計
研究概要

本研究の最大の目的は、火山での重力観測を通して、火山内部におけるマグマ質量の移動プロセスを把握することである。また、マグマ移動起源の重力変化を検出するため、陸水起源の重力擾乱を適切に補正することも、本研究の大きな目的の1つである。
本研究の最終年度に当たる平成24年度には、約2カ月に1度の頻度で桜島を訪問し、設置済みの相対重力計・気象観測装置・水分計のデータ回収およびメンテナンス作業を行った。この3年間、桜島では絶対重力計や相対重力計の連続データを大量に取得することができた。しかしながら、陸水擾乱によるノイズが大きかったために、現時点では火山起源の重力変化を十分には検出できていない。そこで本研究では、新たに八重山諸島とアラスカにて重力等の観測を実施し、陸水擾乱に関連して以下のような結果を得た。
まず、八重山諸島では石垣島や西表島などで土壌採取を実施し、採取した土壌に対して透水試験を適用した。その結果、透水係数は空間的に均質ではなく、約4桁の範囲で変化していることが分かった。今回得られた土壌空間不均質を陸水シミュレーションに適用すれば、陸水擾乱を高精度に再現できるものと期待される。
また、アラスカでは絶対重力計FG5による重力測定を実施した。その結果、絶対重力値は予想していた値よりも約10マイクロガル程度大きい'ことが分かった。これは2011~2012年冬季の異常降雪の影響と考えられ、今後積雪分布のデータなどを利用して重力変化を再現する予定である。
今後は、陸水分布シミュレーションのプログラムを改編し、陸水擾乱の再現精度向上を目指す。そして、八重山諸島・アラスカ・南極地域(前年度に重力観測を実施)で取得した重力データに陸水擾乱補正を適用し、陸水分布シミュレーションの再現精度を評価する。その上で、桜島の重力観測データに対して高精度な陸水擾乱補正を適用し、火山起源の重力変化の抽出を目指す。

報告書

(3件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2013 2012 2011 2010

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (12件)

  • [雑誌論文] 振り子を用いた重力加速度測定~日本と南極で振れ方の違いを観察する~2013

    • 著者名/発表者名
      風間卓仁
    • 雑誌名

      サイエンスネット

      巻: 46 ページ: 1-5

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] Gravity changes associated with variations in local land water distributions : observations and hydrological modeling at Isawa Fan, northern Japan2012

    • 著者名/発表者名
      T. Kazama, et al.
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 604 号: 4 ページ: 309-331

    • DOI

      10.5047/eps.2011.11.003

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gravity changes associated with variations in local land water distributions : observations and hydrological modeling at Isawa Fan, northern Japan2012

    • 著者名/発表者名
      T.Kazama, Y.Tamura, K.Asari, S.Manabe, S.Okubo
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: (掲載確定)(校正中)(未定)

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 重力観測データに含まれる地下水擾乱の水文学的モデリング2010

    • 著者名/発表者名
      風間卓仁・大久保修平
    • 雑誌名

      月刊地球

      巻: 32(4) ページ: 2-5

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 可搬型絶対重力計A10を用いた南極野外における絶対重力観測2012

    • 著者名/発表者名
      風間卓仁, ほか
    • 学会等名
      第32回極城地学シンポジウム
    • 発表場所
      国立極地研究所(東京都)
    • 年月日
      2012-11-29
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 絶対重力計FG5および超伝導重力計iGravを用いた冫ラスカ南東部における重力観測2012

    • 著者名/発表者名
      風間卓仁, ほか
    • 学会等名
      日本測地学会第118回講演会
    • 発表場所
      仙台市福祉プラザ(宮城県)
    • 年月日
      2012-10-31
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 南極昭和基地における絶対重力計(A10およびFG5) 10MHz原子時計の周波数校正2012

    • 著者名/発表者名
      風間卓仁, ほか
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2012年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県)
    • 年月日
      2012-05-21
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 振り子と打点式タイマーを用いた南極における重力加速度測定2012

    • 著者名/発表者名
      風間卓仁, ほか
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2012年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県)
    • 年月日
      2012-05-20
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 桜島における相対重力データの地下水擾乱補正2011

    • 著者名/発表者名
      風間卓仁
    • 学会等名
      日本測地学会第116回講演会
    • 発表場所
      岐阜県高山市・高山市民文化会館
    • 年月日
      2011-10-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 桜島における相対重力データの地下水擾乱補正2011

    • 著者名/発表者名
      風間卓仁
    • 学会等名
      東京大学地震研究所研究集会「重力と水ワークショップ」
    • 発表場所
      岩手県奥州市・国立天文台
    • 年月日
      2011-09-15
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ローカルな陸水変動に伴う重力変化:胆沢扇状地における観測およびモデリングを例に2011

    • 著者名/発表者名
      風間卓仁
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2011年大会
    • 発表場所
      千葉県千葉市・幕張メッセ
    • 年月日
      2011-05-23
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 地下水流動計算プログラムGwater(β版)について2010

    • 著者名/発表者名
      風間卓仁, ほか
    • 学会等名
      日本測地学会第114回講演会
    • 発表場所
      京都府宇治市
    • 年月日
      2010-11-10
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 桜島ハルタ山における絶対および相対重力の同時連続観測2010

    • 著者名/発表者名
      風間卓仁, ほか
    • 学会等名
      日本測地学会第114回講演会
    • 発表場所
      京都府宇治市
    • 年月日
      2010-11-08
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Hydrological Modeling of Groundwater Disturbances to Observed Gravity Data Toward High-accuracy Monitoring of Magma Transfer in Volcanoes2010

    • 著者名/発表者名
      T.Kazama, et al.
    • 学会等名
      AGU Western Pacific Geophysics Meeting
    • 発表場所
      台湾・台北
    • 年月日
      2010-06-24
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 地下水流動に伴う重力変化の水文学的モデリング:胆沢扇状地への適用例2010

    • 著者名/発表者名
      風間卓仁, ほか
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2010年大会
    • 発表場所
      千葉県千葉市
    • 年月日
      2010-05-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 重力連続観測で明らかになった火山内部のマグマ移動プロセス2010

    • 著者名/発表者名
      風間卓仁, ほか
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2010年大会
    • 発表場所
      千葉県千葉市
    • 年月日
      2010-05-24
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2010-12-03   更新日: 2024-03-26  

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