火山ガス噴煙中の二酸化硫黄挙動の可視化手法の開発

开发火山气体羽流中二氧化硫行为的可视化方法

基本信息

批准号：
18651088
负责人：
森俊哉
金额：
$ 2.24万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2008
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18651088/
关键词：
火山ガス放出量可視化二酸化硫黄噴煙

项目摘要

本研究では、火山ガス災害の防止や軽減を目的とし、火山ガスの挙動を明らかにするために火山ガス噴煙中の二酸化硫黄の可視化手法の開発を行った。今回の手法の開発により、無色透明な二酸化硫黄の可視化が可能になり、透明な火山噴煙でも二酸化硫黄を含む噴煙であれば噴煙の挙動を取られることができるようになった。この手法では、単に二酸化硫黄を可視化するだけでなく、定量的可視化ができることが特徴で、可視化した画像を解析することで噴煙中の二酸化硫黄量や火山からの二酸化硫黄放出率の測定が可能である。今年度は、諏訪之瀬島火山、浅間山火山、吾妻山火山、桜島火山で可視化観測を行った。観測面では、紫外線に感度のあるCCDカメラを用いた測定と並行して紫外分光計による噴煙の観測を行う方法を新たに導入した。これは、観測している紫外光の噴煙と観測地点との間で起こる散乱の影響を補正するためであり、カメラで観測した噴煙画像と分光計で観測した噴煙のスペクトルを組み合わせて解析することで、二酸化硫黄画像の定量性を向上させた。本可視化手法は、太陽紫外線の散乱光を使用しているので、夜間や噴煙手前や周辺に雲がある場合は測定することができないが、日中であれば、雲が噴煙の遠方側にある条件でも可視化が可能である。火山ガスの可視化だけを目的とし、定量性を問わないのであれば、本手法は日中の噴煙監視に十分貢献が可能である。

在这项研究中，我们开发了一种在火山气泵中二氧化硫的可视化方法，以阐明火山气体的行为，以防止和减少火山气体灾害。随着这种方法的发展，即使它是透明的，也可以使用无色，透明的二氧化硫，甚至清晰的火山烟来检测含有二氧化硫的烟雾的行为。该技术的特征是不仅可以可视化二氧化硫，还允许可视化。通过分析可视化的图像，可以测量烟雾中二氧化硫的量以及火山中二氧化硫发射的速率。今年，在Suwanosejima火山，Asama Volcano，Azuma Volcano和Sakurajima Volcano进行了视觉观察。在观察表面上，已经引入了一种新方法，可以使用对紫外线敏感的CCD摄像头并同时使用紫外光谱仪观察烟雾。这是为了纠正观察到的紫外烟雾和观察点之间发生散射的效果，并通过将观察到的烟雾图像与摄像机和光谱仪观察到的烟雾相结合，从而提高了二氧化硫图像的定量性。这种可视化技术使用太阳能紫外线的散射光，因此无法在夜间或烟雾附近或周围有云层进行测量，但是在白天，即使在云层较远的烟雾侧面的条件下，也可以看到它。如果目的是可视化火山气体而不是定量，则该方法可以在白天完全有助于监测烟雾。