2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a tephra-dispersal model using 3-dimensional eruption column model and radar observations
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24244069
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
小屋口 剛博 東京大学, 地震研究所, 教授 (80178384)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
眞木 雅之 鹿児島大学, 地方防災教育研究センター, 特任教授 (10360364)
鈴木 雄治郎 東京大学, 地震研究所, 助教 (30392939)
小園 誠史 東北大学, 理学研究科, 准教授 (40506747)
萬年 一剛 神奈川県温泉地学研究所, 研究課, 主任研究員 (70416080)
前坂 剛 国立研究開発法人防災科学技術研究所, 観測予測研究領域, 主任研究員 (70450260)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 火山噴煙 / 火山灰降下 / 数値計算 / 気象レーダー観測 / 火山防災 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
爆発的噴火に伴う火山灰拡散過程は，航空機航行障害の原因となるため，その高精度観測と予測が急がれる． 本研究は，申請者らが開発した3次元噴煙モデルとレーダ観測技術を応用し，「供給源の物理過程を考慮した移流拡散モデル」を開発することを目的とする．具体的には，3次元噴煙ダイナミクス・火山灰輸送カップリングモデル（「3次元噴煙モデル」）の開発，火山灰移流拡散モデル（「移流拡散モデル」）に基づく逆解析手法の開発，レーダ観測による空中火山灰粒子分布の推定法の開発を行う．
平成28・29年度には，これまでに開発した3次元噴煙モデルを用いて，ピナツボ1991年噴火，ケルート火山2014年噴火，霧島山新燃岳2011年噴火など，様々な規模の噴火事例の火山灰拡散過程を再現した．また，カルデラを形成する超大規模噴火の仮想的事例について，火山灰拡散過程が気候に与える影響について検討した．
移流拡散モデルについては，風の影響で曲がりながら上昇する噴煙から供給される火山灰の移流拡散モデルを開発し，霧島火山2011年噴火などの事例に適用した．また，大気中の一点から同一粒径の火山灰を放出する数値計算に基づいて，気象観測や堆積物のデータを用いて，火山灰の拡散・堆積過程を逆解析するための基礎理論を構築した．
レーダ観測については，レーダデータ三次元解析ツールを開発し，噴煙の内部構造を可視化する体制を整えた．また， Kaバンドドップラーレーダを用いて桜島の噴煙を観測し，噴煙柱の発達・衰退に伴う内部の気流構造の変化を明らかにした．レーダ観測研究に関連して，桜島火山において，パーシベルを用いた降下火山灰の粒径・落下速度測定を実施し，気象レーダによる噴煙の定量解析の基礎データを得た．また，地上降灰量計の観測値を用いて，反射因子と降灰強度の関係式を導出し，レーダ観測から火山灰分布を定量的に評価する体制を整えた．
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] The dynamics of the 2011 Kirishima-Shinmoe-dake eruptions, Japan, revealed by tiltmeter, satellite, and weather radar observations2017
Author(s)
Kozono, T., H. Ueda, T. Ozawa, T. Koyaguchi, E. Fujita, A. Tomiya, and Y.J. Suzuki
Organizer
IAVCEI Scientific Assembly
Int'l Joint Research / Invited
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