サブ課題A-2:地球物理学的手法による活火山特性評価手法の開発

概要・実施計画

概要

活火山ランクを定めるための客観的な評価指標の構築を念頭に、地球物理学的手法を用いた活火山特性評価手法の開発を行う。(I)全国火山の系統的解析に基づく噴火発生場の定量化のために、電磁気学的手法及び地震学的手法に基づき、比抵抗構造モデルや火山性熱源の空間分布、広域応力場、地震波速度・減衰構造の異常域の特性を抽出する。得られた結果をもとに定量的評価指標の策定を行う。(II)地震・測地データを用いた地震活動度評価手法の構築及び火山近傍・周辺域のひずみ変化及び圧力源推定のためのアルゴリズム開発を行い、10年単位の火山活動特性を抽出し定量的評価指標の策定を行う。(III)最新観測技術DASによる詳細火山体構造推定実現を目指し、高空間分解能で地震波速度・減衰構造を推定するためのアルゴリズム開発と観測データへの適用を行う。

実施計画

初期

電磁気学的手法に基づき既存の比抵抗構造モデルの特性抽出を進めるとともに、地震学的解析により火山性熱源の空間分布、広域応力場、地震波速度・減衰構造の異常域の特徴を抽出するアルゴリズムを開発する。あわせて、気象庁一元化震源・火山震源カタログを用いた地震活動度の評価手法を構築し、全国GNSSデータおよび地理院InSARを用いた火山周辺域のひずみ変化解析と圧力源推定アルゴリズムの開発を進める。また、桜島や伊豆大島等のDAS記録と周辺地震計記録を用い、高空間分解能で地震波速度・減衰構造を推定する解析手法を開発するとともに、地震・微動自動検知や震源決定、地震波干渉法による相互相関関数計算などを含むDASデータの即時解析アルゴリズムの開発を進める。

中期

既存の比抵抗構造モデルの解析結果を整理・更新するとともに、16重点火山を中心として火山性熱源分布、広域応力場、地震波速度・減衰構造の異常域の特性抽出を進める。あわせて地震活動度評価や火山周辺域のひずみ変化解析を含む国内火山の系統的解析を実施し、これまでに開発した解析手法の高度化を図る。また、草津白根山、三宅島、諏訪之瀬島などを対象として構造推定を実施し、北海道駒ヶ岳の孔井DAS記録を用いた構造解析および即時解析アルゴリズムの改良を進める。さらに、DAS観測が実施されている他火山へ解析手法を適用し、高空間分解能観測データを活用した火山内部構造解析およびリアルタイム解析手法の実用化に向けた検証を進める。

後期

解析未実施の火山を含めた全国火山への適用を進め、比抵抗構造、火山性熱源分布、広域応力場、地震波速度・減衰構造などの特性抽出結果を整理・更新する。霧島山をはじめとする対象火山の構造推定を継続するとともに、DAS観測を利用した即時解析手法の適用範囲を拡大する。これらの解析結果を総括し、火山内部構造および活動場の特徴に関する知見を整理する。また、本課題で得られた成果をサブ課題A-1の物質科学的研究成果と統合し、火山内部構造・熱源分布・マグマ供給過程に関する総合的理解を深化させることで、火山活動評価および噴火過程理解に資する基盤情報として取りまとめる。