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瞬間的な火山爆発噴火の災害予測モデル提案

研究課題

研究課題/領域番号 17K01323
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 自然災害科学・防災学
研究機関東京大学

研究代表者

鈴木 雄治郎  東京大学, 地震研究所, 准教授 (30392939)

研究分担者 小屋口 剛博  東京大学, 地震研究所, 教授 (80178384)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード火山噴火 / 数値モデル / 降灰 / サーマル / 流体力学 / 火山 / 乱流混合 / 防災 / 噴煙 / 火山灰 / 災害予測 / 火山災害 / 数値計算
研究成果の概要

火山の爆発的噴火では、大気中に滞留する火山灰が航空機運航の障害となり、地表への降灰は大規模な災害を発生させる。そのため、火山灰の大気中での拡大速度と降灰のタイミングを高い精度で迅速に予測することが防災上求められている。火山噴煙の3次元モデルを構築し、数値シミュレーションを実施した。その結果、高頻度で起こる瞬間的爆発噴火の噴出条件と噴煙高度の関係を推定した。また、阿蘇中岳2021年噴火やトンガ2022年噴火の噴煙の上昇や拡大を再現した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

活動的火山が多く存在する日本において、爆発的火山噴火の災害予測を高精度で行うことが求められる。そのためには、より現実的な数値モデルを構築し、数値シミュレーションによって過去の噴火事例の再現や将来起こりうる噴煙災害の予測をすることは重要である。本成果は、火山災害予測の高精度化に向けての準備に大きな貢献をした。

報告書

(6件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 11件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] INGV(イタリア)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Control of Vent Geometry on the Fluid Dynamics of Volcanic Plumes: Insights From Numerical Simulations2020

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Y. J.、Costa A.、Koyaguchi T.
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 47 号: 10

    • DOI

      10.1029/2020gl087038

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Determination of the mass eruption rate for the 2014 Mount Kelud eruption using three-dimensional numerical simulations of volcanic plumes2019

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Y.J.、Iguchi M.
    • 雑誌名

      Journal of Volcanology and Geothermal Research

      巻: 382 ページ: 42-49

    • DOI

      10.1016/j.jvolgeores.2017.06.011

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The run-out distance of large-scale pyroclastic density currents: A two-layer depth-averaged model2019

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Hiroyuki A.、Koyaguchi Takehiro、Suzuki Yujiro J.
    • 雑誌名

      Journal of Volcanology and Geothermal Research

      巻: 381 ページ: 168-184

    • DOI

      10.1016/j.jvolgeores.2019.03.013

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Condition of Eruption Column Collapse: 2. Three-Dimensional Numerical Simulations of Eruption Column Dynamics2018

    • 著者名/発表者名
      Koyaguchi Takehiro、Suzuki Yujiro J.、Takeda Kai、Inagawa Satoshi
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Solid Earth

      巻: 123 号: 9 ページ: 7483-7508

    • DOI

      10.1029/2017jb015259

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Condition of Eruption Column Collapse: 1. A Reference Model Based on Analytical Solutions2018

    • 著者名/発表者名
      Koyaguchi Takehiro、Suzuki Yujiro J.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Solid Earth

      巻: 123 号: 9 ページ: 7461-7482

    • DOI

      10.1029/2017jb015308

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Understanding the plume dynamics of explosive super-eruptions2018

    • 著者名/発表者名
      Costa Antonio、J. Suzuki Yujiro、Koyaguchi Takehiro
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 9 号: 1 ページ: 654-654

    • DOI

      10.1038/s41467-018-02901-0

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A numerical shallow-water model for gravity currents for a wide range of density differences2017

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Hiroyuki A.、Koyaguchi Takehiro、Suzuki Yujiro J.
    • 雑誌名

      Progress in Earth and Planetary Science

      巻: 4 号: 1 ページ: 8-8

    • DOI

      10.1186/s40645-017-0120-2

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 噴煙シミュレーションによるインドネシア・ケルート火山2014年噴火の噴煙放出条件の決定2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木雄治郎
    • 雑誌名

      Annual Report of the Earth Simulator

      巻: - ページ: 91-96

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] 火砕物供給関数の推定に向けて:火砕物の到達高度2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木雄治郎
    • 学会等名
      日本火山学会2021年秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 阿蘇中岳2021年10月20日噴火の3次元数値シミュレーション2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木雄治郎
    • 学会等名
      日本火山学会2021年秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Experimental validation of a two-layer model for pyroclastic density currents2020

    • 著者名/発表者名
      Shimizu, H. A., T. Koyaguchi, Y. J. Suzuki, E. Brosch and G. Lube
    • 学会等名
      JpGU-AGU joint meeting
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical simulation of water transportation along subducting slabs and implications for intraslab earthquakes2019

    • 著者名/発表者名
      中尾篤史・岩森光・中久喜伴益・鈴木雄治郎・中川貴司・中村仁美
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 降下火砕物インバージョンに向けた火砕物供給源モデルの開発2019

    • 著者名/発表者名
      西條祥・小屋口剛博・鈴木雄治郎
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] The run-out distance of a two-layer model for large-scale pyroclastic density currents2019

    • 著者名/発表者名
      Shimizu, H. A., T. Koyaguchi and Y. J. Suzuki
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 移流拡散モデルによる大規模噴火を想定した降下火砕物予測の課題(その3)噴煙ダイナミクスモデルに基づく初期条件2019

    • 著者名/発表者名
      新堀敏基・鈴木雄治郎・入山宙・石井憲介・佐藤英一・藤田英輔
    • 学会等名
      日本火山学会2019年秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Simulating dynamics of explosive very large eruptions2019

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, Y. J., A. Costa and T. Koyaguchi
    • 学会等名
      27th IUGG General Assembly
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 大規模火砕流の到達距離に対する温度の影響: 二層重力流モデルによる数値シミュレーション2019

    • 著者名/発表者名
      志水宏行・小屋口剛博・鈴木雄治郎
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] The control of vent geometry on the dynamics of volcanic plumes2019

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, Y. J., A. Costa and T. Koyaguchi
    • 学会等名
      EGU General Assembly 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical simulations of eruption clouds for assessing volcanic hazard to cities in Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, Y. J. and S. Jenkins
    • 学会等名
      Cities on Volcanoes 10
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 二層浅水波モデルに基づく火砕流ダイナミクスの数値的研究:流れの形態と堆積構造の変化2018

    • 著者名/発表者名
      志水宏行・小屋口剛博・鈴木雄治郎
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 島弧における火成活動・火山噴火プロセスの統合的理解に向けて2018

    • 著者名/発表者名
      中村仁美・鈴木雄治郎・入山宙・中尾篤史・岩森光
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 火砕降下物と噴煙ダイナミクスのカップリング計算:ピナツボ1991年噴火シミュレーション2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木雄治郎・小屋口剛博
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Numerical simulations of short-term eruption clouds2018

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, Y. J. and M. Iguchi
    • 学会等名
      European Geosciences Union General Assembly 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Determination of the mass eruption rate for the 2014 Mount Kelud eruption using three-dimensional numerical simulations of volcanic plumes2017

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, Y. J., M. Iguchi
    • 学会等名
      IAVCEI 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The dynamics of the 2011 Kirishima-Shinmoe-dake eruption, Japan, revealed by the tiltmeter, satellite, and weather radar observations2017

    • 著者名/発表者名
      Kozono, T., H. Ueda, T. Ozawa, T. Shimbori, K. Fukui, T. Koyaguchi, E. Fujita, A. Tomiya and Y. J. Suzuki
    • 学会等名
      IAVCEI 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Pyrrhotite oxidation as a tool for reconstructing thermal structure of eruption columns2017

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto, K., M. Nakamura and Y. J. Suzuki
    • 学会等名
      JpGU-AGU jont Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical simulations of a two-layer shallow-water model for pyroclastic density current2017

    • 著者名/発表者名
      Shimizu, H. A., T. Koyaguchi and Y. J. Suzuki
    • 学会等名
      JpGU-AGU jont Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fluid dynamics of very large plumes generated by explosive super-eruptions2017

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, Y. J., A. Costa and T. Koyaguchi
    • 学会等名
      JpGU-AGU jont Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2023-01-30  

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