| 研究課題/領域番号 |
17K01323
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
鈴木 雄治郎 東京大学, 地震研究所, 准教授 (30392939)
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| 研究分担者 |
小屋口 剛博 東京大学, 地震研究所, 教授 (80178384)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 火山 / 火山噴火 / 降灰 / 乱流混合 / 防災 |
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| 研究実績の概要 |
爆発的火山噴火では火山灰が大気中に放出され、地表へと広範囲に堆積する。大気中の火山灰は航空路障害に繋がり、地表への降灰は農作物やインフラへの被害へとつながるため、噴煙ダイナミクスと火山灰輸送メカニズムの理解が求められる。本研究では、爆発的噴火の防災・減災を目的に数値シミュレーション研究を推進した。本年度は、昨年度までに実施した瞬間的爆発噴火シミュレーションのパラメータスタディについて解析を進めると同時に、継続的爆発噴火の大規模シミュレーションを実行した。瞬間的爆発噴火シミュレーションの結果の解析においては、噴火継続時間・噴出率・噴出速度・火口半径の組み合わせによっていくつかの無次元パラメータを導出でき、それによって噴煙高度の相似則について候補をあげることができた。継続的爆発噴火シミュレーションからは、課題責任者がこれまでに提案してきた噴出条件と噴煙高度の関係が正しいことを確認した。更に、噴煙中と大気中の火山灰粒子分布と地表への降灰分布が噴出条件によって異なる様子を捉えた。計算で得られた火山灰粒子データから、大気中への火山灰粒子の放出高度の推定を推定した。火山灰放出高度については吟味が必要ではあるが、爆発的火山噴火における火山灰分布予測において重要なデータとなる。
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| 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
本課題は国際共同研究強化(A)課題「瞬間的な火山爆発噴火モデルの室内実験による検証」(課題番号17KK0085)の基課題である。新型コロナ感染症蔓延により、国際加速課題におけるフランスIPGPでの室内実験および共同研究者との議論が遅延した。本課題で得られるスケーリング則は、国際加速課題による室内実験検証によってより実証的なものとなるため、国際加速課題の遅延が本課題に影響した。しかしながら、昨年度までに得られたデータの詳細な解析を進めるたため、十分な進捗状況に達している。
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| 今後の研究の推進方策 |
本年度の解析結果を元に、追加シミュレーションの計算条件を抽出する。噴火継続時間に関する幅広いパラメータスタディを追加し、サーマルからプルームまでを遷移状態を含むレジームの分類を行う。
噴火継続時間が短いシミュレーションに関しては、噴煙高度を決定するスケーリング則を推定する。国際共同研究加速基金課題の連携研究者と議論を進め、論文発表の準備に入る。
噴火継続時間が長いシミュレーションに関しては、火山灰放出地点の３次元的な分布を求める。それにより、噴出条件と火山灰放出高度、降灰分布の関係性を推定する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
新型コロナ感染症蔓延により、国外出張の中止と研究計画を変更した。そのため、次年度の研究発表へと変更したため、次年度使用額が生じた。次年度の国際学会参加と論文執筆に関連する英文校正等の発表準備として使用計画する。
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