非爆発的噴火から爆発的噴火への遷移を再現する火道流・地殻変動統合数値モデルの開発

• 研究課題/領域番号: 15K17741
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 固体地球惑星物理学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 小園 誠史 東北大学, 理学研究科, 准教授 (40506747)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 火山噴火 / 噴火遷移 / 火道流 / 地殻変動 / 数値モデル / 力学系

研究成果の概要

火山噴火の推移予測や火山防災において考慮すべき重要な噴火過程である非爆発的噴火から爆発的噴火への遷移過程について，その遷移過程をもたらす火道流のダイナミクスに関する数値モデルを高度化した．さらに，遷移過程を観測によって捉えるうえで有用となる，火道周辺における地殻変動過程に関する数値モデルを構築した．最終的に，これら二つのモデルを統合することで，観測に基づく噴火遷移メカニズムや噴火遷移条件の実証的な解明を可能にする，火道流と地殻変動の定量的な関係を求めることができる噴火遷移数値モデルを開発することに成功した．

研究成果

• [雑誌論文] Silicic lava effusion controlled by the transition from viscous magma flow to friction controlled flow (2017)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Okumura, Tomofumi Kozono
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters 巻: 44 号: 8 ページ: 3608-3614
  • DOI: 10.1002/2017gl072875
  • 査読あり
• [雑誌論文] 火道流モデルの構築による噴火機構に関する研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小園誠史
  • 雑誌名: 火山 巻: 61 ページ: 295-310
  • NAID: 110009807393
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] High-resolution modeling of atmospheric dispersion of dense gas using TWODEE-2.1: application to the 1986 Lake Nyos limnic eruption (Discussion paper) (2016)
  • 著者名/発表者名: Folch, A., Barcons, J., Kozono, T., and Costa, A.
  • 雑誌名: Natural Hazards and Earth System Science 巻: －
  • DOI: 10.5194/nhess-2016-343
  • 国際共著
• [雑誌論文] Numerical assessment of the potential for future limnic eruptions at Lakes Nyos and Monoun, Cameroon, based on regular monitoring data (2016)
  • 著者名/発表者名: Kozono, T., Kusakabe, M., Yoshida, Y., Ntchantcho, R., Ohba, T., Tanyileke, G., and Hell, J.
  • 雑誌名: Geol. Soc. London Special Publication (Geochemistry and Geophysics of Active Volcanic Lakes) 巻: 437 号: 1 ページ: 1-13
  • DOI: 10.1144/sp437.8
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Effects of conduit pressurization during eruption transition on crustal deformation (2018)
  • 著者名/発表者名: Kozono, T., and Koyaguchi, T.
  • 学会等名: JpGU-AGU Joint Meeting 2018
  • 国際学会
• [学会発表] The dynamics of the 2011 Kirishima-Shinmoe-dake eruptions, Japan, revealed by tiltmeter, satellite, and weather radar observations (2017)
  • 著者名/発表者名: Kozono, T., Ueda, H., Ozawa, T., Koyaguchi, T., Fujita, E., Tomiya, A., and Suzuki, Y.J.
  • 学会等名: IAVCEI General Assembly 2017
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 地下・地上現象の同時観測による噴火ダイナミクスの理解 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小園誠史
  • 学会等名: 日本火山学会2017年秋季大会
• [学会発表] Conduit flow dynamics during high-flux lava effusion events at Sakurajima volcano, Japan (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Kozono
  • 学会等名: JpGU-AGU Joint Meeting 2017
  • 発表場所: 幕張メッセ（千葉県・千葉市）
  • 国際学会
• [学会発表] 噴火遷移中の火道・マグマ溜まりの圧力変化がもたらす地殻変動 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小園誠史
  • 学会等名: 日本火山学会2016年秋季大会
  • 発表場所: 富士吉田市民会館（山梨県・富士吉田市）
• [学会発表] 脱ガスによるマグマ密度変化を考慮した火道流の力学系 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小園誠史, 小屋口剛博
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2016年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ（千葉県・千葉市）
• [学会発表] マグマ供給・噴出系モデルと観測データに基づく噴火推移予測の数理 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小屋口剛博, 小園誠史
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2016年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ（千葉県・千葉市）
• [学会発表] 火山噴出物解析と地球物理観測のカップリング：新燃岳２０１１年噴火の例 (2016)
  • 著者名/発表者名: 奥村 聡, 小園誠史, 小屋口剛博, 長井雅史
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2016年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ（千葉県・千葉市）
• [学会発表] 脱ガスによるマグマ密度変化を考慮した火道流の力学系モデル開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小園誠史，小屋口剛博
  • 学会等名: 2015年度地震研共同利用研究集会 「火山現象のダイナミクス・素過程研究」
  • 発表場所: 東京大学地震研究所（東京都・文京区）
  • 年月日: 2015-12-21
• [学会発表] Correlation between magma chamber deflation and eruption cloud height during the 2011 Kirishima-Shinmoe-dake eruptions (2015)
  • 著者名/発表者名: Kozono, T., Ueda, H., Shimbori, T., and Fukui, K.
  • 学会等名: The 26th General Assembly of the International Union of Geodesy and Geophysics 2015
  • 発表場所: プラハ（チェコ）
  • 年月日: 2015-06-29
  • 国際学会 / 招待講演