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堆積物中の粒子サイズ分布変化から復元するプリニー式噴火推移

Research Project

Project/Area Number 15J00926
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Solid earth and planetary physics
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

入山 宙  九州大学, 理学府, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2016: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords粒子サイズ分布の時間変化 / 逆級化構造 / プリニー式噴火 / 噴火推移の復元 / 粒子数保存則 / 堆積構造の支配パラメータ / 火山噴火推移 / 噴火継続時間 / 噴煙高度
Outline of Annual Research Achievements

噴煙を伴う爆発的な火山噴火で噴出した粒子が、水平-鉛直2次元空間を輸送し、地表に堆積する輸送過程に関する理論的研究を実施した。具体的には、降下開始高度およびソース粒子サイズ分布(Grain-Size Distribution、以下GSDと表記)が一定の場合および、降下開始高度が一定かつソースGSDが時間変化する場合について、ソースでの条件と形成される堆積物の特徴の間に成り立つ関係を導出した。
風がなく、一定の高さから粒子が堆積する場合、必ず、正級化構造が形成されることが、これまでの解析から示される。一方、一回の噴火で堆積した降下火砕堆積物でも、正級化構造だけはなく、逆級化構造の例も観測されている。本年度に行った降下開始高度およびソースGSDが一定の条件下における理論的研究では、風と噴煙内部の粒子輸送を考慮することによって、逆級化構造が形成される条件を導出し、級化構造に対する風の影響を数学的に明らかにした。この結果を新燃岳2011年噴火の堆積物で観測される逆級化構造に応用した結果、この噴火では風の影響によって逆級化構造が形成されたのではなく、供給源において、粒子サイズが相対的に大きいサイズに時間とともに変化した可能性を示唆した。
また、降下開始高度が一定かつソースGSDが時間変化する場合について、ソースGSDの時間変化と堆積時GSDの時間変化の定量的な関係式を導出した。この関係式は、観測可能な堆積物のGSD層序変化からソースGSDの時間変化がモデルから推定可能となった。この結果を2011年霧島新燃岳噴火の堆積物に応用した結果、推定されたソースGSDの時間変化から、粒子供給源である火口での噴出率の時間変化を推定できることを示した。
上記と同様の応用が他の噴火事例に対しても可能である。今後、本研究結果の応用により、従来よりも詳細な噴火の情報を降下火砕堆積物から抽出されることが期待される。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2016 2015

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] 霧島火山新燃岳2011年準プリニー式噴火における 降下火砕堆積物の粒度変化2015

    • Author(s)
      入山宙・寅丸敦志
    • Journal Title

      火山

      Volume: 60 Pages: 399-410

    • NAID

      110010010820

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 小規模噴火における火山灰凝集2016

    • Author(s)
      三輪学央・入山宙・長井雅史・七山太
    • Organizer
      日本火山学会2016年度秋季大会
    • Place of Presentation
      山梨県富士吉田市・富士吉田市民会館・ふじさんホール
    • Year and Date
      2016-10-13
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 2次元降下堆積モデルにおける堆積物GSDの層序変化に対する風の影響2016

    • Author(s)
      入山宙・寅丸敦志
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2016年大会
    • Place of Presentation
      千葉県幕張市・幕張メッセ
    • Year and Date
      2016-05-22
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 噴煙からの粒子分別と移流輸送を考慮した2次元降下・堆積プロセス 噴出物GSDと降下火砕堆積物GSDの定量的関係2015

    • Author(s)
      入山宙・寅丸敦志
    • Organizer
      日本火山学会2015年度秋季大会
    • Place of Presentation
      富山県富山市・富山大学五福キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-28
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 1次元準定常的降下堆積プロセスにおける直線的噴煙上昇の影響2015

    • Author(s)
      入山宙・寅丸敦志
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2015年大会
    • Place of Presentation
      千葉県幕張市・幕張メッセ
    • Year and Date
      2015-05-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

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Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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