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2017 Fiscal Year Annual Research Report

火山噴火推移予測のための数理統計学的手法による噴出物データの解析研究

Research Project

Project/Area Number 17H02063
Research InstitutionTokoha University

Principal Investigator

嶋野 岳人  常葉大学, 大学院・環境防災研究科, 教授 (70396894)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 野口 里奈  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 任期制職員 (30792965)
上木 賢太  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地 球内部物質循環研究分野, 技術研究員 (40646353)
井口 正人  京都大学, 防災研究所, 教授 (60144391)
安田 敦  東京大学, 地震研究所, 准教授 (70222354)
三輪 学央  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 (80615659)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords火山 / モニタリング / 自然現象観測・予測 / 地質学 / 岩石・鉱物
Outline of Annual Research Achievements

初年度である平成29年度は,代表・各分担者がすでに獲得している火山噴出物等のデータを用い,これらの解析を行った.特に,噴火様式が異なる噴出物の形態や色に着目した解析やマグマの生成条件の異なる火山の化学組成に着目した解析を行った.
一方,今後,噴出物によるモニタリング方法を確立するため,従来の噴出物採取装置の改良を行ったほか,噴出物の分析手法と解析環境の整備を行った.
【課題①】については,まず,自動火山灰採取装置の採取時刻の精度を向上し,より確実に降灰試料を得ることが可能となった(嶋野).また,これまで時間の掛かっていた試料調整の効率化を行うとともに,岩石試料の組織データを汎用される電子顕微鏡の反射電子像を用いて迅速に得る方法を整備した(安田).
【課題②】については,主に火山灰粒子の形態や光の透過特性をもとに,クラスター分析法を用いて解析を行い,客観的かつ定量データを基にした識別手法開発に成功した(野口,三輪).また,噴出位置の異なる噴出物や広域応力場の異なる火山岩試料の化学組成について,主成分分析やスパース回帰を用いて,客観的指標をもとに特徴抽出し,分類を行うことに成功した(上木).
【課題③】桜島火山で採取した噴出物の時系列試料について,噴火推移に伴って火山灰の測色値が系統的に変化することを明らかにした(嶋野).また,地震活動,地盤変動などの多角的な地球物理学的観測により,桜島で発生したストロンボリ式噴火の推移観測に成功した(井口).

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

各研究者ごとに,分担課題の成果が出ており,国内外での学会発表が行われているため.なお,分担者1名が,政情不安のため予定していた調査を延期後,翌年実施したため,この旅費等を次年度に繰り越し使用した.

Strategy for Future Research Activity

各研究者ごとに観測手法や解析手法が比較的うまく適用することが分かってきたため,平成30年度については,これらの手法で得られるデータや解析結果を蓄積するとともに,目的とする火山現象の理解に必要なデータあるいは指標を探索する.これまでどおり,代表・全分担者での手法に関する情報交換等を数理統計の専門家とともに密に行うとともに,今後,より連携した共同研究テーマについての取り組みを検討する.

  • Research Products

    (33 results)

All 2018 2017

All Journal Article (17 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 4 results) Presentation (16 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Resuspension of ash after the 2014 phreatic eruption at Ontake volcano, Japan2018

    • Author(s)
      Miwa Takahiro、Nagai Masashi、Kawaguchi Ryohei
    • Journal Title

      Journal of Volcanology and Geothermal Research

      Volume: 351 Pages: 105~114

    • DOI

      10.1016/j.jvolgeores.2018.01.003

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Distribution and mass of tephra-fall deposits from volcanic eruptions of Sakurajima Volcano based on posteruption surveys2018

    • Author(s)
      Oishi Masayuki、Nishiki Kuniaki、Geshi Nobuo、Furukawa Ryuta、Ishizuka Yoshihiro、Oikawa Teruki、Yamamoto Takahiro、Nanayama Futoshi、Tanaka Akiko、Hirota Akinari、Miwa Takahiro、Miyabuchi Yasuo
    • Journal Title

      Bulletin of Volcanology

      Volume: 80 Pages: 42

    • DOI

      10.1007/s00445-018-1215-3

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Geochemical Discrimination and Characteristics of Magmatic Tectonic Settings: A Machine-Learning-Based Approach2018

    • Author(s)
      Ueki Kenta、Hino Hideitsu、Kuwatani Tatsu
    • Journal Title

      Geochemistry, Geophysics, Geosystems

      Volume: 19 Pages: 1327~1347

    • DOI

      10.1029/2017GC007401

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A sequence of a plinian eruption preceded by dome destruction at Kelud volcano, Indonesia, on February 13, 2014, revealed from tephra fallout and pyroclastic density current deposits2017

    • Author(s)
      Maeno Fukashi、Nakada Setsuya、Yoshimoto Mitsuhiro、Shimano Taketo、Hokanishi Natsumi、Zaennudin Akhmad、Iguchi Masato
    • Journal Title

      Journal of Volcanology and Geothermal Research

      Volume: in press Pages: -

    • DOI

      10.1016/j.jvolgeores.2017.03.002

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Rheology of basaltic ash from Stromboli volcano inferred from intermittent compression experiments2017

    • Author(s)
      Kurokawa Aika K.、Miwa Takahiro、Okumura Satoshi、Uesugi Kentaro
    • Journal Title

      Journal of Volcanology and Geothermal Research

      Volume: 343 Pages: 211~219

    • DOI

      10.1016/j.jvolgeores.2017.07.002

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Geochemical differentiation processes for arc magma of the Sengan volcanic cluster, Northeastern Japan, constrained from principal component analysis2017

    • Author(s)
      Ueki Kenta、Iwamori Hikaru
    • Journal Title

      Lithos

      Volume: 290-291 Pages: 60~75

    • DOI

      10.1016/j.lithos.2017.08.001

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Genesis of ultra-high-Ni olivine in high-Mg andesite lava triggered by seamount subduction2017

    • Author(s)
      Nishizawa Tatsuji、Nakamura Hitomi、Churikova Tatiana、Gordeychik Boris、Ishizuka Osamu、Haraguchi Satoru、Miyazaki Takashi、Vaglarov Bogdan Stefanov、Chang Qing、Hamada Morihisa、Kimura Jun-Ichi、Ueki Kenta、Toyama Chiaki、Nakao Atsushi、Iwamori Hikaru
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 7 Pages: 11515

    • DOI

      10.1038/s41598-017-10276-3

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 阿蘇3,阿蘇4間テフラに含まれる鉱物中のメルト包有物 ーカルデラ噴火前のマグマ供給系の推定ー2017

    • Author(s)
      杉山芙美子・長谷中利昭・安田敦・外西奈津美・森康
    • Journal Title

      号外地球 国際火山噴火史情報研究-II ー噴火史とその関連研究ー

      Volume: 68 Pages: 74-79

  • [Journal Article] 阿蘇4火砕噴火直前に噴火した大峰火山2017

    • Author(s)
      椎原航介・長谷中利昭・安田敦・外西奈津美・森康
    • Journal Title

      号外地球 国際火山噴火史情報研究-II ー噴火史とその関連研究ー

      Volume: 68 Pages: 80-85

  • [Journal Article] メルト包有物からみた阿蘇火山における玄武岩質マグマの揮発性成分含有量2017

    • Author(s)
      川口允孝・長谷中利昭・安田敦・外西奈津美・森康
    • Journal Title

      号外地球 国際火山噴火史情報研究-II ー噴火史とその関連研究ー

      Volume: 68 Pages: 86-91

  • [Journal Article] New classification method of volcanic ash samples using statistically determined grain types2017

    • Author(s)
      Noguchi, R., H. Hino, N. Geshi, S. Otsuki, and K. Kurita
    • Journal Title

      arXiv:1712.05566 [physics.geo-ph]

      Volume: - Pages: -

  • [Journal Article] Shape recognition of volcanic ash by simple convolutional neural network2017

    • Author(s)
      Shoji, D., and R. Noguchi.
    • Journal Title

      arXiv:1706.07178 [physics.geo-ph]

      Volume: - Pages: -

  • [Journal Article] Analog experiment for rootless cone eruption2017

    • Author(s)
      Noguchi, R., A. Hamada, A. Suzuki and K. Kurita
    • Journal Title

      EPSC Abstracts

      Volume: 11 Pages: 2

  • [Journal Article] Geomorphological analyses for rootless cones -as natural analogue for dry-wet eruption scaling-2017

    • Author(s)
      Noguchi, R. and K. Kurita
    • Journal Title

      Proc. IAVCEI 2017

      Volume: - Pages: 281

  • [Journal Article] 姶良カルデラのマグマ蓄積モデルの高精度化2017

    • Author(s)
      井口正人
    • Journal Title

      号外地球 (総特集 国際火山噴火史情報研究(2)噴火史とその関連研究) -- (火山と噴火のモデル)

      Volume: 68 Pages: 104-108

  • [Journal Article] 火山噴火の発生予測 (特集 未来予測)2017

    • Author(s)
      井口正人
    • Journal Title

      Re : Building maintenance & management

      Volume: 39 Pages: 32-35

  • [Journal Article] 九州の火山における噴火活動の動向:特に桜島について2017

    • Author(s)
      井口正人
    • Journal Title

      学士会会報

      Volume: 925 Pages: 85-89

  • [Presentation] The New Database for Composition of the Basement Rocks of Japanese Islands with Accurate Location Information for Geo-neutrino Modeling2018

    • Author(s)
      Kenta Ueki, Satoru Haraguchi, Mika Mohamed, Shunsuke Horiuchi and Hikaru Iwamori
    • Organizer
      Interaction and Coevolution of the Core and Mantle Toward Integrated Deep Earth Science International Symposium
  • [Presentation] Detection of transition in eruption style by spectrophotometric colorimetry of time-series ash samples during long-lasting eruptions2017

    • Author(s)
      Taketo Shimano, Masato Iguchi, Setsuya Nakada, Yuki Suzuki, Fukashi Maeno, Mitsuhiro Yoshimoto, Akhmad Zaennudin, Natsumi Hokanishi, Atsushi Yasuda
    • Organizer
      国際火山学地球内部化学協会2017年学術総会(IAVCEI2017)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 桜島火山の火山灰モニタリングにおける測色値と粒径の関係2017

    • Author(s)
      嶋野岳人・安田敦・井口正人
    • Organizer
      日本火山学会2017年秋季大会
  • [Presentation] U, Th concentrations of Japanese rocks for geo-neutrino modeling2017

    • Author(s)
      Kenta Ueki, Project Team KamLAND Simulation
    • Organizer
      JPGU-AGU Joint meeting 2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Sparse feature selection for clustering and sample-wise distance, with application to geochemical data2017

    • Author(s)
      上木賢太, 日野 英逸
    • Organizer
      JPGU-AGU Joint meeting 2017
  • [Presentation] Geomorphological analyses for rootless cones - as natural analogue for dry-wet eruption scaling -2017

    • Author(s)
      Noguchi, R. and K. Kurita
    • Organizer
      IAVCEI 2017 Scientific Assembly, Portland
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Rootless cones as Martian cone analogues and miniature volcanoes2017

    • Author(s)
      Noguchi, R. and K. Kurita
    • Organizer
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
  • [Presentation] Cluster analyses for volcanic pyroclasts using grain shapes2017

    • Author(s)
      Noguchi, R. and H. Hino
    • Organizer
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
  • [Presentation] Kitchen analog for rootless cone eruption; explosive bekkouame?2017

    • Author(s)
      Noguchi, R., K. Kurita, A. Suzuki, and A. Hamada
    • Organizer
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
  • [Presentation] Statistical classification of tephra from rootless eruptions2017

    • Author(s)
      Noguchi, R., K. Kurita, H. Hino, and N. Geshi
    • Organizer
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
  • [Presentation] ディープラーニングを用いた火山灰分類に関する試行分析2017

    • Author(s)
      三輪学央・長井雅史・入山宙・上田英樹
    • Organizer
      日本火山学会2017年度秋季大会
  • [Presentation] 西之島近海の海底から採取されたガラス質の火砕物について2017

    • Author(s)
      安田敦・前野深・中田節也・外西奈津美・馬場聖至・武尾実・高木朗充
    • Organizer
      日本火山学会2017年秋季大会
  • [Presentation] Probabilistic forecasting of amounts of volcanic ash ejected by vulcanian eruptions at the Sakurajima volcano, Japan2017

    • Author(s)
      Iguchi, M
    • Organizer
      IAVCEI2017, Portland USA
  • [Presentation] 日本の火山監視・防災における大学の観測および研究者の役割-桜島および口永良部島噴火-2017

    • Author(s)
      井口正人
    • Organizer
      火山災害軽減のための方策に関する国際ワークショップ2017-火山監視と防災
  • [Presentation] 桜島へのマグマ供給と噴火発生予測2017

    • Author(s)
      井口正人
    • Organizer
      日本第4紀学会2017年大会
    • Invited
  • [Presentation] 2017 年8 月桜島溶岩噴泉活動に伴う地震活動及び地盤変動2017

    • Author(s)
      井口正人・中道治久・為栗健・堀田耕平・園田忠臣
    • Organizer
      京都大学防災研究所 研究発表講演会H29,宇治市

URL: 

Published: 2019-12-27  

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