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火山応力場モニタリングのための地震波速度変化と山体変形の統合解析

研究課題

研究課題/領域番号 22KF0041
補助金の研究課題番号 22F22713 (2022)
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分基金 (2023)
補助金 (2022)
応募区分外国
審査区分 小区分17040:固体地球科学関連
研究機関東北大学

研究代表者

西村 太志  東北大学, 理学研究科, 教授 (40222187)

研究分担者 DUMONT QUENTIN  東北大学, 理学研究科, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2023-03-08 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2024年度: 300千円 (直接経費: 300千円)
2023年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2022年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
キーワード火山活動 / 地震波速度 / 地震波干渉法 / 地震波速度変化 / 火山 / ひずみ量 / 降雨量 / モニタリング
研究開始時の研究の概要

多様な活動をする火山を理解するためには、地下のマグマ貫入や熱水活動を把握することが必要である。GPSなどを使った測地観測や火山性地震を調べる方法が一般的であるが、本研究では、火山体浅部の地震波速度をモニターすることにより、火山活動の把握や理解を試みる。国内20火山において、常時観測される雑微動を利用した地震波干渉法によって地震波速度変化を求め、テクトニクス背景を考慮しながら、火山体浅部の火山活動により生じる応力場との相関を調べる。このようなモニタリングの手法を開発することにより、将来発生する噴火現象や静穏期の火山活動の理解を深める。

研究実績の概要

多様な活動をする火山を理解するためには、地下のマグマ貫入や熱水活動を把握することが必要である。GPSなどを使った測地観測や火山性地震を調べる方法が一般的であるが、本研究では、火山体浅部の地震波速度をモニターすることにより、火山活動の把握や理解を試みる。国内21火山において、常時観測される雑微動を利用した地震波干渉法によって地震波速度変化を求め、テクトニクス背景を考慮しながら、火山体浅部の火山活動により生じる応力場との相関を調べる。このようなモニタリングの手法を開発することにより、将来発生する噴火現象や静穏期の火山活動の理解を深める。
具体的には、気象庁が公開する火山近傍に展開する観測点の地震波形データを解析に用いる。短周期地震計データを利用することから、0.5-1 Hz, 1-2 Hz, 2-4 Hz 帯を対象に日々の連続データについて、2観測点のデータの相互関数を計算し、地下浅部の地震波速度の時間変化を調べる。これまで推定した2012年から2021年の10年間のデータに加え、2023年までのデータをダウンロードして、地震波速度変化を求めた。前年度と同様に、降雨量、積雪量、気温、大気圧と海水面の変化、気象庁と国土地理院のGNSSから求められる面積ひずみの変化量と比較した。これらのパラメータを推定するインバージョン法を適用し、12年間のデータから各パラメータの地震波速度への依存度を定量的人求めた。その結果、昨年までとほぼ同様の結果が得られ、安定的に解が求められていることを確認した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

データ解析は計画通り進んでいる。これから論文の執筆を進める段階にある。

今後の研究の推進方策

地震波干渉法やそれ以外の方法による、地震波速度変化の解析例を世界各地の火山あるいは地震について網羅的に調べ、その特徴を明らかにする。それにより本研究の位置づけを明確化する。また、解析結果を丁寧にまとめるとともに、地震波速度の要因について先行研究を参考にしながら考察を進める。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2023

すべて 学会発表 (2件)

  • [学会発表] Joint analysis of seismic velocity change, deformation andmeteorological data for volcano monitoring2023

    • 著者名/発表者名
      Quentin Dumont ・Takeshi Nishimura
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2023年大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Joint analysis of seismic velocity change, deformation and meteorological data for volcano monitoring2023

    • 著者名/発表者名
      Quentin Dumont, Takeshi Nishimura
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2023年大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2022-09-29   更新日: 2024-12-25  

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