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気体水銀を用いた水蒸気噴火発生場の温度モニタリング

研究課題

研究課題/領域番号 18H01290
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分17030:地球人間圏科学関連
研究機関東京工業大学

研究代表者

寺田 暁彦  東京工業大学, 理学院, 准教授 (00374215)

研究分担者 大場 武  東海大学, 理学部, 教授 (60203915)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワード火山 / 水蒸気噴火 / 気体単体水銀 / 側噴火 / 草津白根山 / 土壌気体水銀 / 火山噴火 / 火山モニタリング / 熱水系 / 火山防災 / 破砕帯 / ヘリウム同位体比 / 草津白根火山 / 水蒸気爆発 / 気体水銀(GEM) / モニタリング / 地下浅部温度
研究成果の概要

予測が困難とされる水蒸気噴火について,その前兆活動を捉えるために火山表面から揮発している気体水銀に注目した.水銀放出率は,地下熱水の温度変化に反応してへ変化するが,地表面付近の環境要因の影響を強く受けるという欠点があった.草津白根火山における連続観測の結果,見かけ上の水銀放出変化の中から,火山活動に起因する変動を抽出することが可能となった.本知見を用いて草津白根山における多点観測を実施した結果,火山活動の影響がない領域よりも2-7倍に相当する水銀放出活動が存在することを見出した.本研究で構築した補正手法により,火山における僅かな水銀放出や,その時間変動を明瞭に捉えることが可能である.

研究成果の学術的意義や社会的意義

活火山で発生する水蒸気噴火は,周辺 1-2 km 以内に大きな噴石を落下させ,そこに滞在している登山者や事業者に甚大な被害を与える.本研究では,水蒸気噴火に先行する地下温度上昇を,地表において気体水銀放出率を観測することで検出する新しい方法を構築した.本研究の主たる成果は,水銀放出率に影響する地表面付近の温度効果を定量的に明らかにしたことである.この知見に基づき,火山活動としての水銀放出を高い信頼性のもとでモニタリングが可能となる.今後は草津白根山などの火山において実際の観測に適用することで,本手法の有効性を実証的に検討する.

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] The 2018 phreatic eruption at Mt. Motoshirane of Kusatsu-Shirane volcano, Japan: eruption and intrusion of hydrothermal fluid observed by a borehole tiltmeter network2021

    • 著者名/発表者名
      Terada Akihiko、Kanda Wataru、Ogawa Yasuo、Yamada Taishi、Yamamoto Mare、Ohkura Takahiro、Aoyama Hiroshi、Tsutsui Tomoki、Onizawa Shin’ya
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 73 号: 1 ページ: 157-157

    • DOI

      10.1186/s40623-021-01475-4

    • NAID

      120007166069

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Air-Fall Ash from the Main Crater of Asama Volcano on August 7, 2019, and its Water-Soluble Components2020

    • 著者名/発表者名
      Yaguchi Muga、Terada Akihiko、Ogawa Yasuo、Volcanology Research Department, Meteorological Research Institute, Japan Meteorological Agency 1-1 Nagamine, Tsukuba, Ibaraki 305-0052, Japan、Volcanic Fluid Research Center, School of Science, Tokyo Institute of Technology, Tokyo, Japan
    • 雑誌名

      Journal of Disaster Research

      巻: 15 号: 1 ページ: 53-56

    • DOI

      10.20965/jdr.2020.p0053

    • NAID

      130007793971

    • ISSN
      1881-2473, 1883-8030
    • 年月日
      2020-02-01
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Anatomy of active volcanic edifice at the Kusatsu?Shirane volcano, Japan, by magnetotellurics: hydrothermal implications for volcanic unrests2020

    • 著者名/発表者名
      Tseng Kuo Hsuan、Ogawa Yasuo、Nurhasan、Tank Sabri Bulent、Ujihara Naoto、Honkura Yoshimori、Terada Akihiko、Usui Yoshiya、Kanda Wataru
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 72 号: 1

    • DOI

      10.1186/s40623-020-01283-2

    • NAID

      120006936897

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Volcanological applications of unoccupied aircraft systems (UAS): Developments, strategies, and future challenges2020

    • 著者名/発表者名
      James Mike、Carr Brett、D'Arcy Fiona、Diefenbach Angela、Dietterich Hannah、Fornaciai Allesandro、Lev Einat、Liu Emma、Pieri David、Rodgers Mel、Smets Benoit、Terada Akihiko、von Aulock Felix、Walter Thomas、Wood Kieran、Zorn Edgar
    • 雑誌名

      Volcanica

      巻: 3 号: 1 ページ: 67-114

    • DOI

      10.30909/vol.03.01.67114

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 水蒸気噴火発生場としての草津白根火山2018

    • 著者名/発表者名
      寺田暁彦
    • 雑誌名

      地質学雑誌

      巻: 124 号: 4 ページ: 251-270

    • DOI

      10.5575/geosoc.2017.0060

    • NAID

      130007413090

    • ISSN
      0016-7630, 1349-9963
    • 年月日
      2018-04-15
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Volcanic smoke reduction in visible and thermal infrared imagery2018

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto Takeshi、Terada Akihiko、Tanaka Ryo
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 70 号: 1 ページ: 109-109

    • DOI

      10.1186/s40623-018-0886-5

    • NAID

      120006486810

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 火山における土壌拡散水銀放出率の精密測定2022

    • 著者名/発表者名
      髙橋祐希,寺田 暁彦
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2022年大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 草津白根火山・湯釜火口周辺における土壌ガス中のヘリウム同位体比分布‐潜在破砕帯検出の試み-2021

    • 著者名/発表者名
      若松 海,寺田暁彦,角野浩史,小長谷智哉,谷口無我,大場 武
    • 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] 火口周辺から放出される土壌ガスの起源ーヘリウム同位体比からの示唆ー2020

    • 著者名/発表者名
      髙橋昌孝・寺田暁彦・角野浩史・外山浩太郎・大場 武・鈴木 レオナ
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2020年大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 草津白根火山の火山ガスのヘリウム同位体比2020

    • 著者名/発表者名
      角野浩史・外山浩太郎・大場 武・谷口無我・寺田暁彦
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2020年大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Relationship between phreatic eruptions and the active hydrothermal system of Kusatsu-Shirane volcano, Japan2020

    • 著者名/発表者名
      Terada, A.
    • 学会等名
      International Workshop on the mechanism of Phreatic Eruption
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 草津白根火山・湯釜火口周辺における土壌水銀放出帯2019

    • 著者名/発表者名
      寺田暁彦・水谷紀章
    • 学会等名
      地球惑星科学連合大会2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Source characteristics of demagnetization and ground deformation during inter-eruptive periods2019

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto, T., Utsugi, M., Ohkura, T., Kanda, W., Terada, A., Miura, S. and Iguchi, M.
    • 学会等名
      27th IUGG General Assembly
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 草津白根山(湯釜)の火山活動に対応した火山ガス組成変化2019

    • 著者名/発表者名
      風早竜之介・北川隆洋・大場 武・谷口無我・寺田暁彦・神田 径
    • 学会等名
      日本火山学会秋季大会2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 伊豆大島三原山火口底の火山ガス組成測定2019

    • 著者名/発表者名
      寺田暁彦・森 俊哉・大場 武・谷口無我・鬼澤真也・大野鷹士・森田裕一
    • 学会等名
      日本火山学会秋季大会2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Active magmatic-hydrothermal system beneath Yugama crater lake at Kusatsu-Shirane volcano, Japan: Temporal variations in subaqueous fumarolic activities2019

    • 著者名/発表者名
      Terada, A., Kuwahara, T.
    • 学会等名
      IAVCEI Commission on Volcanic Lakes 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 草津白根火山・白根火砕丘南側斜面における気体水銀放出域2018

    • 著者名/発表者名
      水谷紀章・寺田暁彦
    • 学会等名
      日本火山学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 草津白根火山・白根火砕丘周辺の浅部熱水系2018

    • 著者名/発表者名
      香取 慧・寺田暁彦・西野佳奈・沼波 望・大場 武
    • 学会等名
      日本火山学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 草津白根火山・本白根山で2018年1月23日に発生した噴火 -地球物理学的観測からの示唆-,2018

    • 著者名/発表者名
      寺田暁彦・神田 径・小川康雄・青山 裕・山本 希・筒井智樹・大倉敬宏・野口里奈
    • 学会等名
      地球惑星科学連合大会2018年大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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