浮遊火山灰の粒径情報遠隔測定を可能にする新しいレーザ計測装置

• 研究課題/領域番号: 18K18925
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分25:社会システム工学、安全工学、防災工学およびその関連分野
• 研究機関: 首都大学東京
• 研究代表者: 阿保 真 首都大学東京, システムデザイン研究科, 教授 (20167951)
• 研究期間 (年度): 2018-06-29 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円); 2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2018年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
• キーワード: 火山灰 / リモートセンシング / ライダー / 自然現象観測・予測 / 自然災害 / 火山

研究成果の概要

パルスファイバーレーザを光源としたポータブルな浮遊火山灰のレーザ計測装置の製作及び信号処理システムの開発を行った。開発した装置を用いて、初めに大学キャンパス内において雨滴の検出実験を行い、雨滴粒子から離散的なスパイク信号が得られることを確認した。この成果を踏まえ、発電機並びにポータブルバッテリーを用いてフィールドワーク計測のための周辺環境整備を行い、鹿児島県桜島において、実際の火山の噴煙並びに背景環境のレーザ計測を行った。火口から2kmほど離れた場所から噴火時に噴煙粒子からの信号を計測する事に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

火山噴火により噴出し広範囲に拡散された浮遊火山灰は、日常生活や経済活動に大きな影響を及ぼす。この影響を最小限に抑えるためには、迅速で正確な浮遊火山灰の拡散予測が有効であるが、その実現のためには定量的な浮遊火山灰の初期情報が必要である。しかし現状の観測は地上での降灰サンプリングやディストロメータを用いた計測等に手段が限られている。地上でのその場観測の代わりにパルスレーザを用いることにより、浮遊火山灰の粒径情報と密度情報のリアルタイム遠隔測定が可能になれば、得られた情報は衛星やレーダ観測等噴煙拡散情報と組み合わせることによって、正確な拡散予報への利用が期待できる。