噴火タイプの推移予測に向けた火道流・噴煙連結モデルの開発研究

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21340123
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 固体地球惑星物理学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 小屋口 剛博 東京大学, 地震研究所, 教授 (80178384)
• 連携研究者: 鈴木 雄治郎 東京大学, 地震研究所, 助教 (30392939)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 火山現象

研究概要

1次元気液2相火道流モデルを開発し,定常的な溶岩ドーム噴火のマグマ溜まりの圧力変動に対する安定性と爆発的噴火への遷移条件を明らかにした.また,爆発的噴火に対して準1次元火道流モデルを適用し,爆発的噴火の噴出条件と火口の形状の関係を明らかにした.さらにその準1次元火道流モデルの火口における出力値を3次元非定常噴煙モデルの入力値として用いることによって,爆発的噴火における噴煙柱崩壊条件を予測する理論モデルを確立した.

研究成果

• [雑誌論文] 3-D numerical simulations of eruption column collapse : Effects of vent size on pressure-balanced jet/plumes (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. J. Suzuki and T. Koyaguchi
  • 雑誌名: Journal of Volcanology and Geothermal Research 巻: vol.221-222 ページ: 1-13
  • DOI: doi:10.1016/j.jvolgeores.2012.01.013
  • 査読あり
• [雑誌論文] 火山噴火のダイナミクス (2011)
  • 著者名/発表者名: 小屋口剛博・鈴木雄治郎・小園誠史
  • 雑誌名: ながれ 巻: vol.30 ページ: 317-324
  • URL: http://www.nagare.or.jp/download/noauth.html?d=30-4tokushu6.pdf & dir=24
• [雑誌論文] Effects of the crater on eruption column dynamics (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Koyaguchi, Y. J. Suzuki and T. Kozono
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 巻: vol.115 ページ: B07205
  • DOI: doi:10.1029/2009JB007146
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical determination of the efficiency of entrainment in volcanic eruption columns (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. J. Suzuki and T. Koyaguchi
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters 巻: vol.37 ページ: L05302
  • DOI: doi:10.1029/2009GL042159
  • 査読あり
• [雑誌論文] A simple formula for calculating porosity of magma in volcanic conduits during dome-forming eruptions (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Kozono and T. Koyaguchi
  • 雑誌名: Earth Planets Space 巻: 62 ページ: 483-488
  • URL: http://www.terrapub.co.jp/journals/EPS/pdf/free/2010/62050483.pdf
  • 査読あり
• [雑誌論文] ミューオグラフィーにおける巨大物体の密度分布可視化およびその火山噴火における火道内気液二相流解析への応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小園誠史・田中宏幸・小屋口剛博
  • 雑誌名: 混相流体力学会誌 巻: vol.24, No.1 ページ: 45-56
  • URL: http://ci.nii.ac.jp/naid/1002613106
• [学会発表] 脱ガスと結晶化が溶岩ドームから爆発的噴火への遷移過程に与える影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小園誠史・小屋口剛博
  • 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
  • 年月日: 2012-05-20
• [学会発表] 火道・噴煙統合モデルの構築に向けて(その4) 3次元数値計算による噴煙の内部構造の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小屋口剛博・鈴木雄治郎
  • 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
  • 年月日: 2012-05-20
• [学会発表] 火山噴煙の3次元数値シミュレーション:周囲の風が噴煙高度に与える影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 鈴木雄治郎・小屋口剛博
  • 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
  • 年月日: 2012-05-20
• [学会発表] 3-D numerical simulations of eruption clouds : Effects of the environmental wind on the turbulent mixing (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. J. Suzuki, and T. Koyaguchi
  • 学会等名: American Geophysical Union Fall Meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2011-12-08
• [学会発表] Effects of lateral gas escape on transitions from lava dome eruptions to explosive eruptions (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Kozono and T. Koyaguchi
  • 学会等名: International Union of Geodesy and Geophysics General Assembly
  • 発表場所: Melbourne, Australia
  • 年月日: 2011-07-06
• [学会発表] 3-D numerical simulations of eruption clouds : The critical condition for column collapse (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. J. Suzuki and T. Koyaguchi
  • 学会等名: International Union of Geodesy and Geophysics sGeneral Assembly
  • 発表場所: Melbourne, Australia
  • 年月日: 2011-07-05
• [学会発表] 火道・噴煙統合モデルの構築に向けて(その3) 3次元噴煙モデルによる数値シミュレーション (2011)
  • 著者名/発表者名: 小屋口剛博・鈴木雄治郎
  • 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
  • 年月日: 2011-05-24
• [学会発表] 3次元数値シミュレーションによる噴煙柱崩壊条件の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 鈴木雄治郎・小屋口剛博
  • 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
  • 年月日: 2011-05-24
• [学会発表] 横方向脱ガスが溶岩ドーム噴火から爆発的噴火への遷移過程に与える効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小園誠史・小屋口剛博
  • 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
  • 年月日: 2011-05-24
• [学会発表] Effects of gas exsolution and microlite crystallization on the complexity of conduit flow dynamics during lava dome eruptions (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Koyaguchi, and T. Kozono
  • 学会等名: American Geophysical Union Fall meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2010-12-16
• [学会発表] Coupled effects of vertical and lateral gas escapes on conduit flow dynamics and chemistry of volcanic gas during lava dome eruptions (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Kozono, and T. Koyaguchi
  • 学会等名: American Geophysical Union Fall meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2010-12-15
• [学会発表] Effects of vertical and lateral gas escapes on volatile compositions, magma porosity and pressure in volcanic conduits during dome-forming eruptions (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Kozono and T. Koyaguchi
  • 学会等名: City on Volcanoes 6th meeting
  • 発表場所: Tenerife, Spain
  • 年月日: 2010-05-31
• [学会発表] 3-D numerical simulations of eruption clouds : flow regimes at the column collapse condition (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. J. Suzuki and T. Koyaguchi
  • 学会等名: City on Volcanoes 6th meeting
  • 発表場所: Tenerife, Spain
  • 年月日: 2010-05-31
• [学会発表] 縦方向・横方向の脱ガス過程が溶岩ドーム噴火における火道内の揮発成分組成・マグマ空隙率・圧力の分布に与える効果 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小園誠史・小屋口剛博
  • 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
  • 年月日: 2010-05-24
• [学会発表] Compaction of silicic gas-rich magma during lava dome eruptions (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Koyaguchi and T. Kozono
  • 学会等名: European Geosciences Union General Assembly
  • 発表場所: Viena, Austria
  • 年月日: 2010-05-04
• [学会発表] Numerical determination of the efficiency of entrainment in volcanic eruption columns (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. J. Suzuki and T. Koyaguchi
  • 学会等名: American Geophysical Union Fall meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2009-12-16
• [学会発表] The diversity of flow pattern during eruption column collapse (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Koyaguchi, Y. J. Suzuki and T. Kozono
  • 学会等名: IAVCEI Commission on Explosive Volcanism Workshop
  • 発表場所: Clermont-Ferrand, France
  • 年月日: 2009-10-27
• [学会発表] 縦方向脱ガスが溶岩ドーム噴火における火道中のマグマ空隙率分布に与える効果 (2009)
  • 著者名/発表者名: 小園誠史・小屋口剛博
  • 学会等名: 日本火山学会秋季大会
  • 発表場所: 神奈川県生命の星・地球博物館
  • 年月日: 2009-10-11
• [学会発表] High-Resolution 3-D Numerical Simulations of Volcanic Eruption Clouds (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Koyaguchi and Y. J. Suzuki
  • 学会等名: ASME Fluids Engineering Division Summer Meeting
  • 発表場所: Vail, USA
  • 年月日: 2009-08-05