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本研究課題は、水蒸気爆発型噴火について、衛星データで捉えられた噴火発生前に出現する地殻変動を手掛かりに、前駆的に進行する地下浅部の圧力変化の要因を数値シミュレーションにより明らかにし、噴火発生に至るまでの準備過程の物理的条件を理解することを目的としている。
本研究では、小規模の水蒸気噴火が発生した2015年の箱根山・大涌谷の火山活動を対象として、地殻変動解析と数値計算を実施した。当該活動では、山体の膨張や地震活動の活発化とともに、噴火の約2ヶ月以上前から大涌谷で局所的な地殻変動が捉えられていたが、本研究ではさらに、この活動異常の顕在化前に地殻変動が発生していたかについて精査した。その結果、位相最適化技術を組み込んだ干渉SAR時系列解析をSAR衛星（RADARSAT-2）データに適用することにより、大涌谷で膨張性の地殻変動が既に進行していたことを捉えた。直径200mの局所的な領域で約5mm/月の速度で、遅くとも2014年末頃から膨張性の地表変位が開始し、時間とともに進行していくことがわかった。本解析により、地震活動等の顕著な活動異常が認識される前から、大涌谷で地殻変動が進行していたことを初めて捉えることができた。このことは，噴気活動や地震活動が顕著に活発化する前から、深部からの熱もしくは火山性流体の供給が開始されていた可能性を強く示唆するものである。
こうした観測結果を基に、局所的地殻変動が発生する機構について、箱根山の深部マグマ供給システムを考慮して地熱環境の時空間発展を数値計算により調べた。その結果、大涌谷浅部に存在する低浸透率のキャップ領域による火道閉塞が、地下浅部に熱や圧力を蓄積し、局所的な前駆的地殻変動を生じる要因となり得ることを示した。
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