• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

多項目観測による噴火機構の特定に向けた室内実験:噴火に伴う空振を用いた噴出率推定

Research Project

Project/Area Number 16J06324
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Solid earth and planetary physics
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

菅野 洋  東京大学, 大学院理学系研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywordsノコギリ波状波形 / 自励振動 / 力学系 / 室内実験 / 空振 / アレイ解析 / 非周期性 / 多項目観測
Outline of Annual Research Achievements

本研究は, パイプ-チャンバー系気液二相流実験を通して, 噴火に伴う空振を用いた噴出率推定を目的としていた. 最終年度は, 可視性を改善した装置を用いた実験の実施と, 実際の火山現象の応用について, 研究を実施した.
実験では, チャンバー内の圧力変動に着目した結果, 装置のパラメータが一定であっても, 自発的にチャンバー圧力振動の周期が乱れていくことを見出した. この結果は, 既存の火山噴火モデルからは予測できないような結果である. 流れの画像解析の結果, 自発的な周期の乱れは, 過去のガス噴出によって, 流路の構造が乱されることによって生じると結論づけた.
実際の周期的噴火においては, 過去の噴火による噴出物の再堆積や, 火道の崩壊, マグマヘッドの位置の違いによって, 火道内流れの状態が乱されることが, 周期を乱すひとつの要因になると考えた.
また, パイプ上端で計測したガス噴出時の空気振動にも着目した. チャンバー圧力振動にともなって発生する空気振動には二つの特徴的な周波数ピークがあり, それぞれのピークを励起するメカニズムを特定した. また, 低周波帯空気振動の振幅が, チャンバー過剰圧と良い対応関係があることを示した. この実験結果を踏まえれば, 地下の圧力 (体積) 変化にともなう地盤変動と対応のある空振シグナルを見出すことができるかも知れない, ということが考えられる.
最後に, 2015年の桜島火山活動について, 地盤変動と空振の関係を調べた. この解析の主な成果は, 連続的な灰噴火にともなうような, 微弱な空振のエネルギーが, 地盤変動と対応している可能性を示したことにある. この結果は, 当初の研究目的の達成に向けた重要な進展であった.
以上の結果から, 本実験は, 火山噴火システムを理解する上で, 重要なツールの一つとなると考えている.

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2018 2017 2016

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Sawtooth wave-like pressure changes in a syrup eruption experiment: implications for periodic and nonperiodic volcanic oscillations2018

    • Author(s)
      Kanno, Y., and M. Ichihara
    • Journal Title

      Bull.Volcanol.

      Volume: 80 Issue: 8 Pages: 445-461

    • DOI

      10.1007/s00445-018-1227-z

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 空振アレイ観測によって捉えた桜島火山の空振活動推移:2015年1月~12月2017

    • Author(s)
      菅野洋, 市原美恵
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] アウトリーチ活動のための水あめ噴火噴火実験, 日本地球惑星科学連合大会2017

    • Author(s)
      菅野洋, 市原美恵
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Chamber-pipe flow experiment as a mathematical analogue for flow-induced volcanic oscillation systems2017

    • Author(s)
      Yo Kanno, Mie Ichihara
    • Organizer
      IAVCEI 2017 Scientific Assembly
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 噴火の周期性解明に向けたアナログ実験の数理構造検討2017

    • Author(s)
      菅野洋, 市原美恵
    • Organizer
      日本火山学会秋季大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] スラグ流れ実験にみられるノコギリ波状圧力変動(STW): 火山振動系の理解に向けて2016

    • Author(s)
      菅野洋, 市原美恵
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Sawtooth wave-like pressure changes appeared in a slug flow experiment: Toward understanding of volcanic oscillation systems2016

    • Author(s)
      Yo Kanno, Mie Ichihara
    • Organizer
      31st IUGG Conference on Mathematical Geophysics
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 連続スラグ流実験で計測される特徴的空気振動波形~非周期性の解明に向けて2016

    • Author(s)
      菅野洋, 市原美恵
    • Organizer
      日本火山学会2016年秋季大会
    • Related Report
      2016 Annual Research Report

URL: 

Published: 2016-05-17   Modified: 2024-03-26  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi