| 研究課題/領域番号 |
17H02949
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
固体地球惑星物理学
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
小屋口 剛博 東京大学, 地震研究所, 教授 (80178384)
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| 研究分担者 |
鈴木 雄治郎 東京大学, 地震研究所, 准教授 (30392939)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2018年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 火砕流 / 数値計算 / 浅水波モデル / 流体力学 / 重力流 |
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| 研究成果の概要 |
爆発的火山噴火では，火砕物と火山ガスの混合物が火口から噴出し，火砕流として地表を流れることがある．火砕流は著しい粒子濃度成層構造を持つ重力流である．上部の低濃度層は，粒子沈降や取り込まれた空気の熱膨張の影響を強く受け，下部の高濃度層は，底面における摩擦・堆積・侵食に支配される．本研究では，これら長さスケールの異なる物理過程の影響を統一的に解析するために，高濃度層に対しては2次元(2D)浅水波モデル，低濃度層に対しては3次元(3D)噴煙モデルを適用する数値モデルを新たに開発した．このモデルにより，地形や噴火条件が火砕流の到達距離に及ぼす影響を系統的に調べることが可能になった．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
火山噴火で発生する火砕流のダイナミクスについては，最大到達距離の決定要因をはじめとする，学術上・防災上重要な基本的問題が解明されていない．これらの基本的問題が解決困難であった理由は，火砕流のダイナミクスが大気の取り込みや堆積作用など，長さスケールの異なる様々な物理過程の影響を受けることにある．本研究は，長さスケールの異なる現象を同時に扱う数値モデル（「二層浅水波モデル」および「2D浅水波・3D噴煙結合モデル」）を新たに開発し，それらを用いて火砕流の到達距離や堆積物の分布範囲・性質を支配する要因を系統的に調べた点に意義がある．
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