| Project/Area Number |
23K22589
|
|---|
| Project/Area Number (Other) |
22H01318 (2022-2023)
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 17040:Solid earth sciences-related
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
Principal Investigator |
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中道 治久 京都大学, 防災研究所, 教授 (00420373)
村田 健史 国立研究開発法人情報通信研究機構, 総合テストベッド研究開発推進センター, 研究マネージャー (20274342)
中原 恒 東北大学, 理学研究科, 准教授 (20302078)
長妻 努 国立研究開発法人情報通信研究機構, 量子ICT協創センター, 上席研究員 (50359014)
江本 賢太郎 九州大学, 理学研究院, 准教授 (80707597)
田口 貴美子 東北大学, 理学研究科, 助教 (80965335)
小園 誠史 国立研究開発法人防災科学技術研究所, 火山防災研究部門, 主任研究員 (40506747)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2025-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2024)
|
| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2022: ¥9,230,000 (Direct Cost: ¥7,100,000、Indirect Cost: ¥2,130,000)
|
|---|
| Keywords | 噴火ダイナミクス / 地震観測 / 映像観測 / DAS / 爆発的噴火 / 桜島 / 地震観測地震観測 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
本研究は、桜島の爆発的噴火の発生機構を調べるために、最新の震動計測技術である光ファイバーケーブルとDAS（分散型音響計測システム）と地震計アレイの観測・データ解析を実施する。地震動の解析から爆発的噴火時の火道内震動源の時空間分布を求め、また映像観測データの分析から火口直上の噴煙運動を定量化する。両者の比較から、火道内マグマの上昇速度や噴出率の時間変動を推定し、噴火規模や強度、継続時間等との関係を調べ、火道流モデルなどの理論的な研究と比較することにより、爆発的噴火のダイナミクスを解明する。また、島内に稠密に設置したDAS地震観測データをもとに、マグマ溜まりや火道の探査を試みる。
|
| Outline of Final Research Achievements |
We investigated the eruption dynamics analyzing seismic signals recorded by DAS and video images. Analysis of seismic signals recorded along a fiber optic cable deployed along the Nojiri River showed that seismic waves propagated from the active vents. The source depth was almost constant and sometimes slightly deeper. Waveform analysis suggested that the main phase with a large amplitude was excited by a vertical single force, that is, a reaction force. We developed an algorithm to detect eruptions from observed video images. In addition, we tracked the debris flow and evaluated the seismic amplification of shallow structures by analyzing DAS data.
|
| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
火山山頂火口での爆発的噴火に伴う地震の発生機構は、従来、膨張型の震源か反作用の力のどちらの震源モデルかを、地震計に記録された地震波形から区別することが難しいと言われていたが、地震波伝播の様子を詳細に追跡できるDAS記録によって、震源モデルを特定することが可能となった。短周期の地震波を解析することにより、爆発地震は、その主要動は数秒程度の継続時間しかない単発的なものであるが、引き続く数十秒ほどは連続して短周期の地震波が火口方向から伝播していることから、火山灰等の連続放出が引き続いている様子を定量的に示すことができた。また、映像解析による噴火発生を検知する方法を構築することができた。
|
