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キラウエア火山の割れ目噴火の解析による噴火直前予測に向けた地震学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 20K04078
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分17030:地球人間圏科学関連
研究機関茨城大学

研究代表者

山田 卓司  茨城大学, 理工学研究科(理学野), 准教授 (20580939)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードキラウエア火山 / 地震 / マグマ / 貫入 / 散乱 / 破砕 / 破壊過程 / 火山性流体 / コーダQ / 散乱体 / 割れ目噴火 / キラウエア / 散乱減衰 / 内部減衰 / クラック密度
研究開始時の研究の概要

地震波形を用いてハワイ島キラウエア火山の割れ目噴火に伴う地下構造の時間変化を解析し、マグマや水蒸気などの上昇と地下の浅い部分の構造の時間変化との関連を明らかにする。地下構造を詳細に解析するための3種類の解析手法を組み合わせることにより、キラウエア火山に限らず、世界の火山における水蒸気噴火を含めた火山噴火予測・火山防災の高精度化への貢献を目指す。

研究実績の概要

昨年度までの実績により、2009年以降、キラウエア火山浅部の地震波散乱強度が徐々に大きくなっていることを示唆する結果を得ている。地震活動の解析結果と合わせて考察すると、地下からのマグマの貫入に伴う地下の破砕が進んでいるためと推測される。2009年以前のデータ解析のためには、膨大な地震波形データのフォーマット変換作業が必要なため、それを行うためのプログラム開発に着手した。
さらに、キラウエア火山での結果との比較と考察のため、キラウエア火山と同様に火山性流体の貫入に伴う地震活動があった伊豆半島東方沖について、中規模地震の破壊過程の解析をすすめた。その結果、地震の破壊過程と発生場所に明瞭な相関が見られ、過去に火山性流体の貫入があった地域に隣接した地震のみ、破壊過程が単純であったことが明らかとなった。すなわち、マグマ貫入に伴う地下の破砕の時間変化は、地震波形の解析により推定が可能であることが強く示唆された。本研究の結果を学術論文として投稿すべく、論文の執筆中である。近日中に英文校正会社へ提出の上コメントを受けた後、学術論として投稿予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

コロナ禍によって現地での地震波形データの取得と利用許可申請に遅れが出たことに影響を受けて、データのフォーマット変換作業にも遅れが生じているから。

今後の研究の推進方策

コロナ禍に加えて、ハワイ火山観測所に勤めていた地震研究者の退職に伴い、現地での地震波形データの取得とデータ使用許可取得に遅れが生じているが、引き続き円滑なデータ取得およびデータのフォーマット変換に努力する。加えて、現在執筆中の論文を学術論文として出版することを目指す。

報告書

(4件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 2021 2020 その他

すべて 学会発表 (4件) 備考 (2件)

  • [学会発表] SSS07-P21 伊豆半島東方沖の2006年、2009年群発地震活動における火山構造性地震の震源過程の特徴2022

    • 著者名/発表者名
      田中夕香子・山田卓司
    • 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
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] S08-03 伊豆半島東方沖における2006, 2009年群発地震活動の震源過程の特徴と過去の地震活動域との関係2022

    • 著者名/発表者名
      田中夕香子・山田卓司
    • 学会等名
      日本地震学会2022年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Temporal change in Coda-Q at the upper East Rift Zone of Kilauea volcano, Island of Hawai'i2021

    • 著者名/発表者名
      山田 卓司, Paul G. Okubo
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2021年大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ハワイ島East Rift Zone中部におけるS波コーダQの時間変化(2009-2015年)2020

    • 著者名/発表者名
      山田 卓司, Paul G. Okubo
    • 学会等名
      令和2(2020)年度 東京大学地震研究所共同利用研究集会 「固体地球の多様な波動現象へのアプローチ: 多量データ解析と大規模計算を両輪に」
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 研究代表者の学会発表一覧

    • URL

      http://seist9.sci.ibaraki.ac.jp/abstracts.html

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
  • [備考] 研究代表者の論文一覧

    • URL

      http://seist9.sci.ibaraki.ac.jp/publications.html

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-12-25  

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