Development of near real-time monitoring system of volcanic gas flux using satellite remote sensing techniques

利用卫星遥感技术开发火山气体通量近实时监测系统

• 批准号: 22K14109
• 负责人: 森田 雅明
• 金额: $ 3万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14109/
• 关键词: 火山ガス; 二酸化硫黄放出率; 衛星; TROPOMI; 福徳岡ノ場; 西之島; 噴火; 二酸化硫黄; 準リアルタイムモニタリング

衛星センサーによるSO2放出率の準リアルタイム解析手法を開発するため，TROPOMI・ひまわり8号データを統合した放出率解析手法のプロトタイプの製作を実施した．福徳岡ノ場2021年噴火および西之島の2021-2022年の噴火活動について，TROPOMIで得られたSO2カラム量の分布データに，噴煙高度と風向・風速を与えることで放出率を解析した．福徳岡ノ場2021年噴火では，初期の継続した噴煙活動のフェーズとその後のスルツェイ式噴火のフェーズで，SO2放出率は10,000 ton/day以上，最大75,000 ton/day程度だったものが，1,000 ton/day以下に急激に減少していく変動を把握した．西之島では2021年8月以降，検出限界（100 ton/day）以下から1,000 ton/day程度の値で増減を繰り返しながら推移していたが，2022年7月下旬より徐々に増加し，9月には3,000-5,000 ton/day程度に達した．10月の噴火時には，日平均で最大16,000 ton/day程度の値を記録した．噴火終了後も11月までは2,000 ton/day程度の値を維持している．また，解析と並行して，SO2放出率の観測を阿蘇山や十勝岳で試みた．今後も，衛星観測の精度検証のために地上観測を行う．得られた成果について，日本地球惑星科学連合の年会やIAVCEIの国際学術集会，IPGPと地震研究所の合同ワークショップなどで発表した．また，十勝だけの共同研究の結果について，Frontiers　in Earth Science誌に投稿し，アクセプトされた．

为了开发一种利用卫星传感器对 SO2 排放率进行近实时分析的方法，我们创建了一个集成了 TROPOMI 和 Himawari-8 数据的排放率分析方法的原型。对于2021年福德冈诺巴喷发和2021-2022年西之岛喷发活动，我们通过将羽流高度和风向/风速添加到TROPOMI获得的SO2柱量分布数据来分析释放率。 2021年福德冈诺巴火山喷发期间，SO2排放量超过1万吨/日，最大值约为7.5万吨/日，但在持续火山烟雾活动初期和随后的Surtsei阶段，排放量为1000吨/日。我们发现波动在一天或更短的时间内迅速减少。自2021年8月以来，西之岛的数值一直在低于检测极限（100吨/天）至1000吨/天左右波动，但自2022年7月下旬以来逐渐增加，达到9.4月份达到3000吨左右5,000吨/天。 10月喷发期间，记录的日均喷量高达16,000吨/天。即使在火山喷发结束后，直到11月为止，其价值仍保持在2000吨/天左右。此外，在分析的同时，我们还尝试观测阿苏山和十胜岳的 SO2 排放率。我们将继续进行地面观测，验证卫星观测的准确性。获得的成果在日本地球科学联盟年会、IAVCEI国际学术会议以及IPGP和地震研究所联合研讨会上发表。此外，我们还将十胜的合作研究成果提交给了Frontiers in Earth Science，并被接受了。

项目成果

Sulfur dioxide flux measurement at Mount Tokachi, Japan, with TROPOspheric Monitoring Instrument

使用 TROPOspheric 监测仪器在日本十胜山测量二氧化硫通量

• DOI: 10.3389/feart.2023.1145343
• 发表时间: 2023
• 期刊: Froniters in Earth Science
• 作者: Yamaguchi K;Tanaka R;Morita M;Mori T and Kazahaya R
• 通讯作者: Mori T and Kazahaya R

Detailed time series of sulfur dioxide flux in the 2021 eruption of Fukutoku-Oka-no-Ba submarine volcano (Japan) using TROPOMI

使用 TROPOMI 绘制 2021 年 Fukutoku-Oka-no-Ba 海底火山（日本）喷发时二氧化硫通量的详细时间序列

• 发表时间: 2023
• 作者: Masaaki Morita;Toshiya Mori;Ryunosuke Kazahaya
• 通讯作者: Ryunosuke Kazahaya

Temporal variations in sulfur dioxide flux during the August 2021 eruption at Fukutoku-Okanoba volcano, Japan

2021 年 8 月日本福德冈野火山喷发期间二氧化硫通量的时间变化

• 发表时间: 2022
• 作者: Masaaki Morita;Toshiya Mori;Ryunosuke Kazahaya
• 通讯作者: Ryunosuke Kazahaya

Detailed sequence of the 2021 eruption at Fukutoku Okanoba submarine volcano, Japan, constrained by sulfur dioxide flux monitored with TROPOMI

受 TROPOMI 监测的二氧化硫通量限制的 2021 年日本福德冈诺巴海底火山喷发的详细序列

• 发表时间: 2022
• 作者: 山口健介;田中良;森田雅明;森俊哉;Masaaki Morita
• 通讯作者: Masaaki Morita

西之島火山2021-2022年の二酸化硫黄放出率

西之岛火山 2021-2022 年二氧化硫排放率

• 发表时间: 2023
• 作者: 森田雅明;森俊哉;金子隆之
• 通讯作者: 金子隆之