赤外分光法による火山ガス組成遠隔測定の高度化に関する研究

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14340168
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 野津 憲治 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (80101103)
• 研究分担者: 森 俊哉 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (40272463) ; 鍵 裕之 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (70233666)
• キーワード: 火山ガス / 遠隔測定 / 赤外吸収分光 / FT-IR / 噴火予知 / 火山活動モニタリング / 阿蘇山 / 桜島

研究概要

申請者らは、火山ガスの赤外吸収スペクトルの遠隔測定から組成を求める方法の開発を1990年代初頭から試み、世界で最初にSO_2/HCl比の定量に成功し、その後もCO、CO_2、COS、HF、SiF_4などの検出に成功したが、本研究ではこの方法の高度化のために、もっと一般的な光源である太陽の散乱光を使う方法や、人工光源を用いる方法、光源のいらない赤外発光を用いる方法の確立を目ざした。平成14年度末にMidac社製フーリエ変換型分光器を主体にした高感度の屋外用赤外分光システムを組み上げることができたので、15年度はまず、実験室で高感度化のための調整を行ない、かつ標準ガスを用いて定量のための性能をチェックと検量線の作成を行なった。これらの予備実験をもとに阿蘇山、桜島において野外でのテスト観測を行なった。この際、これまで使用していたBomen社製のシステムも同時に使用して比較測定を行ない、新システムの性能の検討を行なった。阿蘇山は中岳の活動は、2003年夏から湯溜りが一部干上がり、火山性微動が増え、火山灰を出すなど活発化の兆しが見られ、火山活動の活発化に伴う火山ガス組成の変化を調べることができた。また、新たに開発を行なっている小型紫外分光器によるSO2放出量の測定も併用して行ない、化学組成と放出量とを結び付ける結果を得た。得られた結果は、15年度に行なわれた国際学会(International Union of Geodesy and Geophysics 2003)で報告し、論文としてまとめて投稿している。また、桜島についてもこれまでの結果を加えて国際学会(Goldschmidt Conference 2003)にて報告した。

研究成果

• [文献書誌] Mori T, Notsu K.: "Ground-based remote FT-IR measurements of volcanic gas chemistry at Sakurajima volcano, Japan"Geochimica et Cosmochimica Acta. 67(18). A304 (2003)
• [文献書誌] Mori T, Notsu K.: "Remote FT-IR monitoring of volcanic plume chemistry at Aso volcano, Japan"Pure and Applied Geophysics. (発表予定).
• [文献書誌] Kawakami Y., Yamamoto J., Kagi H.: "Micro-Raman Densimeter for CO2 Inclusions in Mantle-Derived Minerals"Applied Spectroscopy. 57(11). 1333-1339 (2003)
• [文献書誌] Harnandez P.A., Notsu K., Mori T., other 5 authors: "Carbon dioxide emissions from soils at Hakkoda, north Japan"Journal of Geophysical Research. 108(B4). 2210,doi:10,1029/2002Jb001847 (2003)
• [文献書誌] 野津憲治, 清水洋(編著): "地球化学講座 第3巻「マントル・地殻の地球化学」"培風館. 308 (2003)