【研究領域課題番号】19K14806 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

火山ガス / ドローン / Multi-GAS / 噴火 / UAV / 火山ガス組成 / 火山 / 無人航空機

【研究成果の概要】

火山活動推移の予測・評価のためには，噴火事象の進展を定量的に解釈する必要がある。近年の火山ガス組成観測から，深部マグマ溜まりからの火山ガス供給の増加が，噴火発生の要因であるという仮説が提唱されている。しかし，噴火時の測定には危険がともなうため，実際の測定例は非常に限られている。そこで本研究では，噴火時にも火口近傍に接近できるドローン搭載型の観測システムを開発し，噴火時に放出される火山ガス組成を観測することにより，噴火発生の要因となった火山ガスの起源を明らかにすることを目標とする。
本年度は，昨年度製作したドローン搭載用Multi-GASの試験機を改良した。使用するマイコンボードをArduino Unoに変更し，通信ボードも変更した。この改良版試作機を用いた試験観測を，京都大学火山研究センターの協力を得て，2022年1月に阿蘇山の中岳火口で実施した。しかし，現地でマイコンボードにトラブルが発生した。現在原因を調査中であるが，制御のマイコンボードに接続不良があること，制御プログラムにミスがあったことが原因として考えられる。コロナ禍で出張がままならず，試験観測が十分に行えなかった。来年度は上記トラブルを解決し，阿蘇山での試験観測を行い，装置を完成させる。また，他の資金による観測が箱根山や霧島硫黄山で実施できる可能性があるので，それらの機会に観測を実施し，本研究で製作した装置のテストを行う。

【研究種目】若手研究

【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31

【配分額】4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)

【研究分野】固体地球惑星物理学

【研究領域課題番号】17H02955 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

火山ガス / 噴火 / 火山 / 火山ガス組成

【研究成果の概要】

噴火を繰り返す火山において、マグマ脱ガス圧力の変化に敏感なガス組成の連続観測手法と解析手法の開発を行った。火山ガス中SO2/H2S比の大きな変動が2014-2015年の阿蘇火山の噴火中や噴火を繰り返している桜島において、噴火活動の変化に伴って観測され、火山ガス組成がマグマ脱ガス圧力の変動に敏感であることが示された。特に阿蘇火山においてはCO2/SO2比の変動との相関も同時に観測され、噴火中に火道内の異なる深さから気泡が上昇していることが示された。

【研究の社会的意義】

火山災害の軽減のためには、火山噴火の発生やその活動の変化に先立って起きる現象を把握することが必要である。本研究では火山噴火現象の推移や発生条件の変化を理解するために、噴火を繰り返す火山などで火山ガス組成変化の観測を行い、その変化原因を解析を行った。本研究では特にマグマの脱ガス圧力の変動に起因して生ずる火山ガス組成の変化に注目し、観測・解析を実施した結果、阿蘇や桜島の噴火活動期にはマグマ脱ガス圧力変動に起因すると考えられる、火山ガスのSO2/H2S比の大きな変動を検出した。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31

【配分額】18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)

【研究分野】固体地球惑星物理学

【研究領域課題番号】25287115 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

火山 / 噴火 / 火山ガス / 火山噴火 / 火山ガス放出量 / 火山ガス組成

【研究成果の概要】

火口近傍に接近困難な桜島火山での火山ガス組成観測を実現するために、火山ガス感応起動型連続観測装置およびセスナ機を用いた飛行観測手法を確立し、桜島火山ガス組成の特徴を把握した。その結果、通常火山ガス放出時と連続噴煙活動中の火山ガス組成の変化を把握した。浅間山および三宅島における連続観測および繰り返し観測に基づき、長期的な火山ガス放出率の変動に伴う火山ガス組成の変化を把握した結果、噴火活動を伴う火山ガス高放出率時期においても、低放出率時期と顕著な組成の変動はなく、火山ガス放出条件の温度・圧力に変化はないと推定された。特に三宅島では組成変化は地表近傍での地下水との相互作用の変化が原因と推定された。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31

【配分額】18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円)