防災科学技術研究所 基盤的火山観測網(V-net)で観測された 2016 年 10 月 8 日阿蘇中岳噴火 国立研究開発法人防災科学技術研究所は、火山活動の観測予測技術開発や火山噴火の発生 メカニズムの解明のため、孔井式地震傾斜観測装置、広帯域地震計、GNSS などを装備した基 盤的火山観測施設を全国の 16 火山に設置し、火山の連続観測を行っています。2016 年 10 月 8 日に阿蘇山で発生した噴火では、阿蘇山の 4 か所に設置した火山観測施設(図1)にて、 噴火前の前駆的な火山性微動や、噴火に伴う地震動、空振などが観測されました。この観測 データは、今回の火山噴火の発生メカニズムを解明するための研究に使われる他、気象庁に もリアルタイムで伝送され、火山監視に利用されています。 図1 阿蘇山の基盤的火山観測施設の位置。 図2 阿蘇山一の宮観測点(ASIV)と白水観測点(ASHV)の短周期地震計上下動成分の 10 分間平均振幅。 10 月 4 日頃から火山性微動が活発になり平均振幅が増大し、振幅の低下が時々発生した後、8 日 1:46 に噴火が発生した。 図3 噴火が発生した時間帯である 2016 年 10 月 8 日午前 1 時台の白水火山観測施設(ASHV)の地震波 形記録。1:46 に噴火による地震動が観測されている。 図4 阿蘇山の 4 か所の火山観測施設の 2016 年 10 月 8 日午前 1 時台の地震計記録。4 か所で、噴火 が発生した 1:46 に最大振幅の地震動が観測された。 図5 噴火が発生した時間帯の阿蘇山一の宮観測点(ASIV)と白水観測点(ASHV)の気圧計データ。1: 46 頃に 1.8hPa 程度の気圧変化が観測された。噴火に伴う空振によるものと考えられる。なお、 この気圧変化は、2015 年 9 月 14 日に発生した噴火による気圧変化(0.1hPa)よりもかなり大き く、9 月 14 日噴火の前には微弱な気圧変化が観測されたが今回は観測されていない(参考図) 。 図6 阿蘇山の 4 か所の火山観測施設の傾斜計データ(2016 年 10 月 1 日~9 日 11:00) 。火山活動に 関連する傾斜変動は観測されていない。 図7 GNSS データによる阿蘇山の 4 か所の火山観測施設間の基線長変化(熊本地震後) 。熊本地震後、 草千里を挟む基線である ASHV-ASNV 間で 3cm の伸長が観測されている。これが熊本地震の余効 変動によるものなのか、火山活動によるものなのかは不明である。 図8 GNSS データによる阿蘇山の 4 か所の火山観測施設間の基線長変化(熊本地震前) 。2014 年以降 熊本地震の前までは草千里を挟む基線である ASHV-ASNV 間で火山活動によると考えられる 1cm の伸びや短縮が観測されていた。この基線で熊本地震後に観測されている変化はこれを越える ものである。 阿蘇山 防災科学技術研究所 N ASNV ASIV 中岳第1火口 ASTV ASHV 55 km km E 図1 阿蘇山の基盤的火山観測施設の位置。この地図の作成にあたっては、国土地理院発行の数値地 図 50mメッシュ(標高)を使用した。 -5 10 10月8日1:46噴火 D -6 振幅(m/s) 10 ASIV ASHV B 台風16号による ノイズ C E A -7 10 -8 10 15 16 17 18 19 20 21 22 23 9月 24 25 26 27 28 29 30 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 10月 図2 阿蘇山一の宮観測点(ASIV)と白水観測点(ASHV)の短周期地震計上下動成分の 10 分間平均振幅 (9 月 15 日~10 月 9 日、0.1~2Hz のバントパスフィルターをかけている) 。10 月 4 日頃から火 山性微動が活発化したことにより地震動の平均振幅が徐々に大きくなった(A) 。6 日 19 時頃に 平均振幅はいったん低下し(B) 、7 日の 10 時頃に再び大きくなり(C) 、同日 21 時頃に平均振 幅が最大となった後、再び振幅が急低下した(D) 。その後、8 日 1:46 に噴火が発生した。 阿蘇山 防災科学技術研究所 火山性微動 1:46 に噴火 図3 噴火前後の阿蘇山白水火山観測施設(ASHV)の 1 時間の地震計記録(2016 年 10 月 8 日午前 1 時 台) 。 1:46 に最大振幅を観測 火山性微動 図4 阿蘇山の 4 か所の火山観測施設の 1 時間の地震計記録(2016 年 10 月 8 日午前 1 時台) 。4 か所 で、噴火が発生した 1:46 に最大振幅の地震動が観測された。 阿蘇山 防災科学技術研究所 2016/10/08 40 01:40:00 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 2016/10/08 01:55:00 1:46 頃に最大 1.7hPa の気圧 の変動を観測 ASHV 1:46 頃に最大 1.8hPa の気圧 の変動を観測 ASHV-B[0.50 ] ASIV-B[0.50 ] 0.5hPa ASIV 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 図5 阿蘇山一の宮観測点(ASIV)と白水観測点(ASHV)の気圧計データ(2016 年 10 月 8 日 1:40~1: 55) 。1:46 頃に 1.8hPa 程度の気圧変化が観測された。噴火に伴う空振によるものと考えられ る。 参考 2015 年 9 月 14 日に発生した噴火に伴う気圧変化 10h 2015/09/14 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 0 2015/09/14 09:30:00 10:00:00 9:45 頃から微弱な 気圧の変動を観測 ASHV-B 9:47 に 0.1hPa 程 度の気圧変化を観 測 ASHV-B[0.10 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 0 10h ] モ のスケール 参考図 阿蘇山白水火山観測施設(ASHV)の気圧計データ(2015 年 9 月 14 日 9:30~10:00) 。 阿蘇山 防災科学技術研究所 10.0 10月8日1:46噴火 ASHV EW 9.5 9.0 ASHV NS 8.5 ASIV EW マイクロラジアン 8.0 ASIV NS 7.5 ASTV EW 7.0 ASTV NS 6.5 ASNV EW 6.0 ASNV NS 5.5 一分値 0.5 μrad N, E down 5.0 4.5 ASHV 雨量 1時間雨量 50 mm 4.0 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10月 図6 阿蘇山の 4 か所の火山観測施設の傾斜計データ(2016 年 10 月 1 日~9 日 11:00) 。噴火が発生 した 1:46 に ASHV 観測点 EW 成分にステップ状の変化がみられるが、地震動によるノイズと考え られる。その他に火山活動に関連する傾斜変動は観測されていない。 阿蘇山 基線長変化(cm) 防災科学技術研究所 4 3 2 1 0 -1 -2 -3 -4 4 3 2 1 0 -1 -2 -3 -4 4 3 2 1 0 -1 -2 -3 -4 4 3 2 1 0 -1 -2 -3 -4 4 3 2 1 0 -1 -2 -3 -4 4 3 2 1 0 -1 -2 -3 -4 10月8日噴火 ASIV-ASTV 4月14日熊本地震 ASIV-ASHV ASIV-ASNV ASTV-ASHV ASTV-ASNV ASHV-ASNV 04 05 06 07 08 09 10 2016年 基線長変化(cm) 図7 GNSS データによる阿蘇山の 4 か所の火山観測施設間の基線長変化(熊本地震以降 4 月 14 日~ 10 月 7 日) 。ASIV-ASNV 間で 1cm の短縮、ASHV-ASNV 間で 3cm の伸びが観測されている。 4 3 2 1 0 -1 -2 -3 -4 4 3 2 1 0 -1 -2 -3 -4 4 3 2 1 0 -1 -2 -3 -4 4 3 2 1 0 -1 -2 -3 -4 4 3 2 1 0 -1 -2 -3 -4 4 3 2 1 0 -1 -2 -3 -4 ASIV-ASTV 2016年4月14日熊本地震 ASIV-ASHV ASIV-ASNV ASTV-ASHV ASTV-ASNV ASHV-ASNV 06 07 08 09 10 2014年 11 12 01 02 03 04 05 06 07 2015年 08 09 10 11 12 01 02 03 04 2016年 図8 熊本地震前の火山観測施設間の基線長の変化(2014 年 6 月~2016 年 4 月) 。ASHV-ASNV 間で 1cm の伸びや短縮が観測されている。 阿蘇山
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