気泡ダイナミクス研究による火山噴火様式の支配要因の解明

• 研究課題/領域番号: 21200052
• 研究種目: 新学術領域研究(研究課題提案型)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 固体地球惑星物理学; 流体工学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 寅丸 敦志 九州大学, 大学院・理学研究院, 教授 (50202205)
• 研究分担者: 市原 美恵 東京大学, 地震研究所, 助教 (00376625)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 28,210千円 (直接経費: 21,700千円、間接経費: 6,510千円); 2011年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円); 2010年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円); 2009年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
• キーワード: 気泡ダイナミクス / 噴火様式 / 間欠泉 / 核沸騰 / 噴出量 / 気泡核形成 / 減圧発泡

研究概要

噴火様式の支配要因について、室内実験、モデル、天然現象の観測によって調べた。室内実験では、噴出様式や噴出量が、噴出直前の過飽和度の不均一に支配されていることが示され、そのことをモデルによって検証した。また、2011年新燃岳噴火について、噴出物の分析を行い化学組成の不均一と噴火様式の推移に関連があることを見出した。

研究成果

• [雑誌論文] Numerical experiment of cyclic layering in a solidified binary eutectic melt (2012)
  • 著者名/発表者名: A.Toramaru, M. Matsumoto
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. 巻: 117 号: B2
  • DOI: 10.1029/2011jb008204
  • 査読あり
• [雑誌論文] Monitoring volcanic activity using correlation patterns between infrasound and ground motion (2012)
  • 著者名/発表者名: Ichihara, M., Takeo, M., Yokoo, A., Oikawa, J., and Ohminato, T.
  • 雑誌名: Geophys. Res. Lett. 巻: 2011GL050542, (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Monitoring volcanic activity using correlation patterns between infrasound and ground motion (2012)
  • 著者名/発表者名: Ichihara, M., Takeo, M., Yokoo, A., Oikawa, J., Ohminato, T
  • 雑誌名: Geophys.Res.Lett. 巻: (印刷中) 号: 4
  • DOI: 10.1029/2011gl050542
  • 査読あり
• [雑誌論文] Brittleness of fracture in flowing magma (2010)
  • 著者名/発表者名: Ichihara, M., Rubin, M.B.
  • 雑誌名: J.Geophys.Res. 巻: 115(Web)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rheological models for large deformations of elastic-viscoplastic materials (2010)
  • 著者名/発表者名: Rubin, M.B., Ichihara M.
  • 雑誌名: International Journal of Engineering Science 巻: 48 ページ: 1534-1543
  • 査読あり
• [学会発表] STATISTICAL CHARACTERISTICS OF EXPERIMENTAL GEYSERS: FACTORS CONTROLLING MASS AND STYLE OF ERUPTION (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Toramaru, K. Maeda
  • 学会等名: AGU fall meeting
  • 発表場所: SanFransico, アメリカ合衆国
  • 年月日: 2011-12-09
• [学会発表] STATISTICAL CHARACTERISTICS OF EXPERIMENTAL GEYSERS : FACTORS CONTEOLLING MASS AND STYLE OF ERUPTION (2011)
  • 著者名/発表者名: A.Toramaru; K.Maeda
  • 学会等名: AGU 2011 Fall Meeting
  • 発表場所: SanFransico, USA
  • 年月日: 2011-12-09
• [学会発表] 実験間欠泉における噴出様式と噴出量の数理モデル (2011)
  • 著者名/発表者名: 寅丸敦志, 前田一樹
  • 学会等名: 日本火山学会2011 年秋季大会
  • 発表場所: 旭川クリスタルホール, 旭川市
  • 年月日: 2011-10-04
• [学会発表] 地震と空振に見られる調和型微動の発生に関するモデル実験 (2011)
  • 著者名/発表者名: 市原美恵, ライオンス・ジョン
  • 学会等名: 日本火山学会秋季大会
  • 発表場所: 旭川クリスタルホール, 旭川市
  • 年月日: 2011-10-04
• [学会発表] 実験間欠泉における噴出様式と噴出量の数理モデル (2011)
  • 著者名/発表者名: 寅丸敦志, 前田一樹
  • 学会等名: 日本火山学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 旭川市大雪クリスタルホール
  • 年月日: 2011-10-04
• [学会発表] 地震と空振に見られる調和型微動の発生に関するモデル実験 (2011)
  • 著者名/発表者名: 市原美恵, ライオンス・ジョン
  • 学会等名: 日本火山学会秋季大会
  • 発表場所: 旭川市大雪クリスタルホール
  • 年月日: 2011-10-04
• [学会発表] Factors controlling styles and intensity of eruption from the textural and chemical analysis of bubbles and microlites (2011)
  • 著者名/発表者名: A.Toramaru
  • 学会等名: 2011 International Union of Geodesy and Geophysics (IUGG) General Assembly
  • 発表場所: Melbourne, Australia
  • 年月日: 2011-07-07
• [学会発表] Rayleigh-Plesset方程式と流体系振動方程式のカップリング (2011)
  • 著者名/発表者名: 寅丸敦志, 市原美恵
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2011 年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ, 千葉市
  • 年月日: 2011-05-24
• [学会発表] 桜島火山大正噴火における、噴火様式の変遷とマグマ結晶化過程 (2011)
  • 著者名/発表者名: 北島光朗, 星出隆志, 寅丸敦志
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2011 年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ, 千葉市
  • 年月日: 2011-05-24
• [学会発表] Rayleigh-Plesset方程式と流体系振動方程式のカップリング (2011)
  • 著者名/発表者名: 寅丸敦志, 市原美恵
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2012年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場
  • 年月日: 2011-05-24
• [学会発表] 新燃岳2011 年噴火噴出物の斑晶・マイクロライト・発泡組織から見た、マグマ混合および上昇プロセス (2011)
  • 著者名/発表者名: 星出隆志, 寅丸敦志, 池端 慶, 入山 宙
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2011 年大会
  • 発表場所: 千葉市
  • 年月日: 2011-05-23
• [学会発表] 空振と地震の相関解析から見た霧島新燃岳2011 年噴火の推移 (2011)
  • 著者名/発表者名: 市原美恵, 及川純, 大湊隆雄, 武尾実
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連学会合同大会
  • 発表場所: 幕張メッセ, 千葉市
  • 年月日: 2011-05-23
• [学会発表] 空振と地震の相関解析から見た霧島新燃岳2011年噴火の推移 (2011)
  • 著者名/発表者名: 市原美恵, 及川純, 大湊隆雄, 武尾実
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2012年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場
  • 年月日: 2011-05-23
• [学会発表] Laboratory modeling for generation of harmonic tremor in the ground and in the air (2011)
  • 著者名/発表者名: Ichihara, M., and Lyons, J.
  • 学会等名: IPGP/ERI Workshop
  • 発表場所: Auditorium, I.P.G. Paris, フランス.
• [学会発表] Laboratory modeling for generation of harmonic tremor in the ground and in the air (2011)
  • 著者名/発表者名: Ichihara, M., Lyons, J.
  • 学会等名: IPGP/ERI Workshop : Imaging and Monitoring Active Subduction Zones and Volcanoes
  • 発表場所: Auditorium, I.P.G.Paris
• [学会発表] 泡のぶくぶく音の発生メカニズムとそのパターン (2010)
  • 著者名/発表者名: 市原美恵、ヴィダルバレリー
  • 学会等名: 九州大学応用力学研究所研究集会「地形のダイナミクスとパターンとその境界領域」
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2010-11-30
• [学会発表] アナログ実験による間欠泉の噴出量の予測可能性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 前田一樹、寅丸敦志
  • 学会等名: 日本火山学会2010年秋大会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2010-10-10
• [学会発表] 微動方程式を用いた間欠泉実験の前駆振動の解釈 (2010)
  • 著者名/発表者名: 寅丸敦志、前田一樹、市原美恵
  • 学会等名: 日本火山学会2010年秋大会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2010-10-10
• [学会発表] 泡のぶくぶく現象における音源と容器の共鳴の相互 (2010)
  • 著者名/発表者名: 市原美恵、ヴィダルバレリー
  • 学会等名: 日本火山学会2010年秋大会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2010-10-10
• [学会発表] 間欠泉実験における噴出の前駆振動現象について (2010)
  • 著者名/発表者名: 小浪愛、寅丸敦志
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2010年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場
  • 年月日: 2010-05-24
• [学会発表] アナログ実験による間欠泉の噴出量予測可能性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 前田一樹、寅丸敦志
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2010年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場
  • 年月日: 2010-05-24