Study on risk evaluation of volcanic gas in Mt.Aso atrio area

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K04759
• Research Institution: Osaka Sangyo University
• Principal Investigator: 玉井 昌宏 大阪産業大学, 工学部, 教授 (70197557)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 大気環境 / 局地風 / 火山 / 阿蘇山 / SO2 / 数値計算 / 現地観測

Outline of Annual Research Achievements

本研究の最終目標は，阿蘇山起源SO2の火口原域でのリスク評価法を確立することである．当初の計画においては，【令和２年度】では，A)気流構造とSO2ガス挙動との関係性の分析と，B)数値計算の検証データ整備を目的とした現地観測，【令和３年度】では，C)2020年度と同様の内容による春季と夏季の現地観測の実施と，D) SO2ガス挙動や濃度分布に及ぼす局地風の影響検討，E)WRFの派生モデルであるWRF-ChemによるSO2挙動に関する数値計算，【令和４年度】では，F)年単位の長期間を対象とした気流場とSO2挙動の計算，G)極端な高濃度事象の発生が想定される気象条件（ターゲットシナリオ）における数値計算，を予定していた．
【令和２年度】において，Aについては，熊本県大気環境観測車による観測データとアメダス等の気象観測データを利用して，SO2濃度と気流構造との関連性について検討した．Bの現地観測については，新型コロナウイルスによる緊急事態宣言等の影響により，実施できなかった．この遅れを補うために，令和３年度のEの数値計算を先行させて，気流場の計算手法の確立した．
【令和３年度】においては，Cの現地観測については前年度と同様に実施できなかった．これを受けて，EのWRFによる数値計算においては，現地観測の再現計算ではなく，Aの分析に用いたデータにおいて高濃度事象が発生した日を対象として再現計算を実施した．SO2挙動についてはPassive Tracerとして計算を行った．その結果，高濃度発生日の気象状況とSO2濃度の変動傾向を良好に再現できることを確認した．Dについては，当初，現地観測データによる検討を想定していたが，Eの計算結果を用いて検討した．その結果，中岳火口から火口原底部へのSO2輸送は，主として山岳波や山風による斜面下降風によるものであることがわかった．

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

計画段階において，【令和２年度】と【令和３年度】に予定していたSO2ガス挙動と気流構造との関係性の把握のための現地観測は，新型コロナウイルスによる緊急事態宣言等の影響により実施することができなった．
その一方で，【令和２年度】においては，大気環境観測車による観測データの分析を行い，局地風とSO2輸送との関連性について十分な知見が得られた．また，WRFを用いた阿蘇山周辺の気流場の再現計算についても成功している．また，【令和３年度】については，Passive TracerとしてSO2ガス挙動の数値計算を行って，観測結果を良好に再現できることを確認している．これらから，現地観測以外については順調に進捗している．
以上より，本研究の進捗状況はやや遅れていると判断している．

Strategy for Future Research Activity

最終年度【令和４年度】は，新型コロナウイルス感染症の感染状況が改善され，状況が許すようであれば，早期に現地観測を実施する．WRFによる数値計算については，計算方法が確立されたことから，当初の計画通りに，年単位の長期間を対象とした気流場とSO2ガス挙動の再現計算を実施するとともに，SO2ガスのリスク評価のために長期間平均濃度分布を算出する予定である．加えて，極端な高濃度事象の発生が想定される気象条件（ターゲットシナリオ）を数値計算により明らかにする．

Causes of Carryover

令和２年度から３1年度にかけて，新型コロナウィルス感染症により緊急事態宣言が繰り替し発出されるなどしたために，予定していた阿蘇山火口原における現地観測が全く実施できなかった．
未実施の現地観測は2022年度に実施予定であり，未使用額については2022年度に使用する予定である．