弾性波アクロスによる桜島火山のマグマ動的変化の検出とその要因に関する研究

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 23340130
• 研究機関: 鹿児島大学
• 研究代表者: 宮町 宏樹 鹿児島大学, 理工学研究科, 教授 (30182041)
• 研究分担者: 三ヶ田 均 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10239197) ; 竹中 博士 岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (30253397) ; 清水 洋 九州大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (50178985) ; 渡辺 俊樹 名古屋大学, 環境学研究科, 教授 (50210935) ; 井口 正人 京都大学, 防災研究所, 教授 (60144391) ; 八木原 寛 鹿児島大学, 理工学研究科, 助教 (60295235) ; 山岡 耕春 名古屋大学, 環境学研究科, 教授 (70183118) ; 為栗 健 京都大学, 防災研究所, 助教 (70335222)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 桜島火山 / アクロス

研究概要

本研究では，2012年３月に２台の人工震動源から成る弾性波アクロスを桜島南岳火口から北西方向に約3.6 km離れた地点に設置し，それ以降，連続稼働を継続してきた．そして，桜島内の５点の臨時観測網と既設の定常観測網によって得られたアクロスの信号の解析から，以下の事項を明らかにすることができた．
１．観測データから，各観測点の伝達関数を取得し，伝達関数の空間分布を得る事ができた．また，400日以上の観測データから推定された伝達関数の時系列から，各観測点の伝達関数を構成している波群の走時および振幅が明瞭に時間変化していることがわかった．特に，伝達関数の波群の中で，走時が遅い波群は，初動付近の走時が早い波群よりも明らかに走時の変化量が大きいことが解った．単純な１次元速度構造モデルの理論走時から，走時変化量が大きい波群は，表層域ではなく，深さ3～15kmの領域を反映していることが推察できた．
２．得られた伝達関数の走時と振幅の時間変化の推移が，桜島の活発な噴火活動、地殻変動（桜島の東西と南北の辺長変化，歪み変化）と非常に良い相関があることがわかった．今後，伝達関数を構成している種々の波群の伝播経路，走時および振幅変化を解析することによって，弾性特性が変化した空間領域を特定し，地殻変動データなどから推定されている力源との関係を明らかにする必要がある．
３．アクロス震源の動作状況の遠隔監視と遠隔制御を実現し，火山地帯でも十分に安定した稼働体制を取れることを実証した．また，震源から放射される信号の安定性については，近傍に臨時観測点を設けることにより，その検証を可能にした．これらのことから，弾性波アクロスは新たな火山観測手法として十分に適切であると考えられる．

現在までの達成度 (区分)

理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Active Monitoring at an Active Volcano - Amplitude-distance Dependence of ACROSS at Sakurajima Volcano, Japan (2014)
  • 著者名/発表者名: Koshun Yamaoka, Hiroki Miyamachi, Toshiki Watanabe, Takahiro Kunitomo, Tsuyoshi Michishita, Ryoya Ikuta, Masato Iguchi
  • 雑誌名: Earth, Planets and Space 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • 査読あり
• [学会発表] 桜島火山おけるアクロスを用いた能動的モニタリングー観測報告３― (2014)
  • 著者名/発表者名: 宮町 宏樹,有門 那津美，八木原 寛, 山岡 耕春, 渡辺 俊樹, 國友 孝洋, 井口 正人, 為栗 健, 三ケ田 均, 竹中 博士, 清水 洋,生田 領野
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2014年大会
  • 発表場所: 横浜市・パシフィコ横浜
  • 年月日: 20140428-20140502
• [学会発表] 桜島火山におけるACROSS 震源位置で励起された弾性波の伝播シミュレーション (2013)
  • 著者名/発表者名: 竹中博士・藤岡 慧・中村武史・岡元太郎・宮町宏樹・八木原 寛・山岡耕春・國友孝洋・渡辺俊樹・井口正人・為栗 健・三ヶ田 均・清水 洋
  • 学会等名: 日本火山学会2013年度秋季大会
  • 発表場所: 福島県猪苗代町
  • 年月日: 20130929-20131001
• [学会発表] Active monitoring at Active Volcano - Performance of ACROSS at Sakurajima volcano, Japan. (2013)
  • 著者名/発表者名: Koshun Yamaoka, Hiroki Miyamachi, Masato Iguchi, Toshiki Watanabe, Takahiro Kunitomo, Hiroshi Yakiwara, Ryoya Ikuta
  • 学会等名: IAVCEI 2013 Scientific Assembly
  • 発表場所: 鹿児島県鹿児島市
  • 年月日: 20130720-20130724
• [学会発表] Active monitoring at active Volcanoes -Monitoring temporal change of transfer function in Sakurajima volcano, Japan (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Miyamachi, Koshun Yamaoka, Masato Iguchi, Hiroshi Yakiwara, Takahiro Kunitomo, Toshiki Watanabe, Ryoya Ikuta
  • 学会等名: IAVCEI 2013 Scientific Assembly
  • 発表場所: 鹿児島県鹿児島市
  • 年月日: 20130720-20130724
• [学会発表] 桜島火山おけるアクロスを用いた能動的モニタリング -観測報告2- (2013)
  • 著者名/発表者名: 宮町宏樹, 八木原寛, 山岡耕春, 渡辺俊樹, 國友孝洋, 井口正人, 為栗健, 三ケ田 均, 清水洋, 竹中博士, 生田領野
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2013年大会
  • 発表場所: 千葉県・幕張メッセ
  • 年月日: 20130519-20130524