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本研究は２００６年以降、噴火活動が活発化している桜島火山昭和火口で発生する火砕流を伴う噴火の発生メカニズムを解明することを目的とし、地球物理学的観測（火山性地震、地盤変動、噴火に伴う空気振動）から火砕流発生を決定付ける要因を検出し、噴火準備過程の段階で火砕流の発生予測が可能か検討を行った。
桜島島内に設置した２点の臨時地震観測点おいて火砕流を伴う噴火の地震動データの取得を行い、また、京都大学防災研究所附属火山活動研究センターによって設置している水管傾斜計、伸縮計の地盤変動、空気振動、噴火映像観測のデータ取得を行った。研究期間中に発生した３７例の火砕流を伴う噴火について解析を行った。
昭和火口で発生する火砕流を伴う噴火の前駆現象として以下の知見が得られた。噴火の１～３時間前から山体膨張を示す地盤変動が観測され、噴火の直前には膨張レートの減少もしくは停止が見られる。また、噴火直前には群発的に微小地震が発生することが多い。火砕流を伴う噴火が発生する際には、膨張レートの減少もしくは停止する時間が他の噴火と比較すると長くなる。また直前の群発地震活動も活発であることが明らかになった。また噴火に伴って発生する空気振動については、火砕流を伴う噴火の場合、初動の立ち上がりが緩やかな場合が多いことが明らかになった。
以上のことから、火砕流を伴う噴火では火道内にマグマが停滞しいてる時間が長く、脱ガス過程の進行によりマグマの密度が上昇している可能性が高い。噴火の際に通常より重たいマグマが火口から噴出され、噴出物が上昇できずに斜面を流れ下ることにより火砕流が発生していることが明らかになった
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