Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

本研究の目的は、噴火に伴い発生する地震波と空振(空気振動)を同時に解析する手法を開発し、噴火ダイナミックスの解明に資することである。地震波形は火道内部の力学的状態を反映し、空振波形は噴火に伴って大気に加わる圧力変動や大気中に注入される高温物質の流量・温度等に関する情報を反映している。この両者を個別に解析する試みはこれまでもあったが、同時解析の例は無い。本研究では次の3項目を行った。1)空振波形解析手法の開発、2)既存の地震波形解析手法と空振解析手法のカップリングによる地震・空振波形の同時解析手法の開発、3)開発された手法を2004年浅間山噴火時に得られた地震・空振波形に適用し、噴火のダイナミクスを解明する。
本研究で開発された手法を用いて2004年の浅間山噴火で発生した5度の中規模噴火を解析の結果は以下の通りである。地震波形からは震源域で作用する下向きの力の強度が推定された。また、空振波形の解析からは大気中へのガスや火砕物の注入レートの変化に依存する空振波形振幅が推定された。両者を比較したところ、震源域で作用した下向きの力と火口から大気への火山ガスや火砕物の注入レートの変化率の比が噴火毎に大きく異なることがわかった。例えば、9月1日の噴火は下向きの力の強度に比べて空振振幅が異常に大きなイベントであり、9月23日の噴火は下向きの力の強度に比べて空振振幅が異常に小さなイベントであった。噴火毎の違いは、火口をふさぐ溶岩や火砕物の蓋の厚さが噴火毎に数倍から数十倍異なることを示唆する。予測される蓋の厚さの変化は、航空機SARにより観測された火口底の標高の変化と調和的であった。