2010 Fiscal Year Annual Research Report
宇宙線ラジオグラフィーと高品位化した重力連続観測で、マグマの火道内昇降を診る
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20244071
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
大久保 修平 東京大学, 地震研究所, 教授 (30152078)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 宏幸 東京大学, 地震研究所, 准教授 (20503858)
田中 愛幸 東京大学, 地震研究所, 助教 (90508350)
徳永 朋祥 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 准教授 (70237072)
田村 良明 国立天文台, 水沢VERA観測所, 助教 (90150002)
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| Keywords | 火山 / 重力 / 宇宙線 / 地下水 / 自然災害 |
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| Research Abstract |
これまでに自主開発してきた、土壌水分変化/地下水面高度変化をシミュレーションする3次元差分コードを高度化した。開発コードの精度を検証するため、まず火山活動や地殻変動が顕著でなく、それよりも陸水変動が大きいと思われる岩手県奥州市水沢の国立天文台構内で、地下水観測と超伝導重力計による連続観測を継続した。開発コードによって予測される土壌水分変化や重力変化と、実際の観測値とを比較したところ、両者は良く一致していることが確認された。これにより、本研究の目的の一つである、重力データの高品位化、すなわち環境起源の重力擾乱の適切な補正が達成された
次に活発な火山活動を続けている桜島火山において,2010年4月～2011年3月にわたり絶対重力の連続観測及び土壌水分の連続観測を実施し、降雨による地下水擾乱を補正した高品位な重力データを取得した。2009年7月及び2009年10月の2回にわたって、10マイクロガルもの重力減少が10日間程度の短期間に生じていることを見いだした。宇宙線ミューオン観測を行って得られた、桜島火口直下200m程度までの透視画像から火道径が160mと読取れたので、半径80mの円柱で火道を近似することができた。この幾何モデルに基づき、前述の絶対重力変化をマグマの火道内昇降で説明することができた。それによると2009年7月には昭和火口最上部までマグマが上昇したことがわかり、この時期以後、昭和火口からの火山灰放出激増を説明することができる。また、2010年10月には南岳A火口最上部までマグマ頭位が上昇したことも分かった。これは10月3日の南岳爆発と符合している。
以上の成果は、火山浅部のマグマの移動と、火山活動の関係を議論する上で、極めて重要な成果であり、火山防災にも大きく、貢献するものである。
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