2017 Fiscal Year Annual Research Report
Radar meteorological studies on explosive volcanic eruptions under precipitation conditioner precipitation
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16H03145
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
眞木 雅之 鹿児島大学, 地域防災教育研究センター, 特任教授 (10360364)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
黒光 貴峰 鹿児島大学, 法文教育学域教育学系, 准教授 (50452925)
佐藤 英一 気象庁気象研究所, 火山研究部, 研究官 (80614023)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 火山噴火 / 気象レーダ / 降水 / 噴火雲 / 防災教育 / ジオパーク |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，これまでほとんどわかっていない降水時の爆発的噴火を対象に，先端的気象レーダによる観測をおこない（課題１），噴煙柱・火山灰雲の実態を明らかにし，運動学的及び微物理学過程を考慮した噴火現象の概念モデルを提案する（課題２）．更に，研究内容や成果をわかりやすく紹介する教育用教材や一般向けパンフレットの作成，シンポジウムの開催などを通じて噴火現象と火山防災に関する知識の普及を図り，地域社会の防災力向上に役立てること（課題３）を目的としている．以下，３つの課題についての研究成果の概要を述べる．
課題１では，気象研究所はXバンドMPレーダやKuバンド高速スキャンレーダによる桜島噴火の観測を行い，降水時の噴火事例を含む、複数事例のデータを取得している．鹿児島大学は約2秒間隔で観測が可能な船舶レーダにより噴煙柱の発達の様子や降水と火山灰雲の降下火砕物の検出に成功した．
課題２では，気象研究所は，降水降灰粒子判別に重要と考えられる二重偏波パラメータ（偏波間相関係数）の補正方法について検討を行い， XバンドMPレーダによる噴火観測事例への適用・解析を行った．鹿児島大学ではセスナ機による疑似火山礫を投下し落下速度を測定することにより降下火砕物の運動学的な特徴を抽出を試みた．
課題３では，九州地方の火山を対象に，火山噴火に関する防災教育教材の作成を目的に，1）教材に必要な素材（データ，映像）の整理，2）授業計画の立案，3）学習指導案の作成を行った．また，平成30年度からの学習指導要領の改訂に伴い，新しい学習指導要領の分析を行った．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
下記の通り，いずれの課題においても当初の計画に従って研究が進められ，所期の成果を得ることができた。
課題１については，気象研究所では引き続きXバンドMPレーダ及びKuバンド高速スキャンレーダによる観測を行い，降水時の噴火事例を含む、複数の噴火事例のデータを取得することが出来た。鹿児島大学では新たに船舶レーダによる噴煙柱の検出に成功した．
課題２については，気象研究所では，噴煙領域の識別に重要と考えられる二重偏波パラメータ（ρhv）の補正方法について検討を行い， XバンドMPレーダによる噴火観測事例（2017年5月2日桜島噴火事例など）への適用を行った．その結果、本質的な改善のためには，更なる開発が必要であることが判明したため，引き続き開発を行っている．2次元ビデオディスドロメータ（2DVD）に関しては，局地的な観測であることもあり，有効な（降灰）データは取得出来ていない。鹿児島大学では,パーシベルにより降灰粒子観測データを取得し粒径分布の関数形の導出を開始した．
課題３については， H29年度に計画をしていた調査1）2）3）に対して計画通り実行できた．あわせて，平成30年度の学習指導要領の改訂に伴い，新しい学習指導要領の分析を行った．具体的には，H29年度に行った学習指導要領の分析方法（火山・防災・災害・安全というキーワードの抽出）に基づき，火山噴火現象と関連できる活動・教科について整理した．また，新（平成30年度から）旧（平成20年度から平成30年度）の学習指導要領の比較を行い，防災教育に関連する内容の改善点，変更点を整理した．
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| Strategy for Future Research Activity |
課題１については，気象研究所は，引き続き，気象研レーダによる観測と2DVDによる地上降灰粒子の観測を実施する．鹿児島大学は，引き続き，船舶レーダや既存の気象レーダによる降水-降灰過程の観測を実施する．
課題２については，気象研究所は，XバンドMPレーダによる粒子判別アルゴリズムの開発に向けて昨年度検討したレーダデータ品質管理手法について開発・実装を行い，事例解析を進める．鹿児島大学は，これまで蓄積された観測データを整理し降水-降灰の概念モデル化に着手する．
課題３については， 本課題のH29年度の結果を踏まえ，開発した火山噴火に関する防災教育教材の有効性の検討を行う．具体的には，1）教育現場において開発教材を使った授業の実施，2）授業を行った教員の評価（ヒアリング調査），3）授業を受けた学習者の評価（アンケート調査）を行う．
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