火山噴煙ダイナミクス再現の数値研究：カンピ・フレグレイ噴火への適用

再现火山羽流动力学的数值研究：在 Campi Flegrei 喷发中的应用

基本信息

批准号：
22KF0125
负责人：
鈴木雄治郎
金额：
$ 0.7万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KF0125/
关键词：
火山噴火火山灰災害数値シミュレーション

项目摘要

爆発的火山噴火による災害予測を目的に数値シミュレーション研究を実施している。特に、イタリアのカンピ・フレグレイ火山の４０万年前の大規模噴火について噴火条件と火山灰降灰分布について明らかにすることを目的にしている。そのため、火山噴煙の３次元モデルSK-3Dと広域の大気状態を含めた火山灰の移流拡散モデルFall3Dを用い、数値研究を推進した。SK-3Dで得られる大気中の火山灰分布データはFall3Dの初期条件になり得る。そのため、研究分担者である外国人特別研究員は、研究代表者がこれまでに開発したSK-3Dのセットアップ方法を学んだ。研究代表者はSK-3Dを用い予備シミュレーションを実施した。Fall3Dの初期条件を得る前段階として、SK-3Dによる火山灰粒度分布の1次元プロファイルの解析とプロットを開始するためのいくつかのpythonスクリプトを研究分担者が作成した。一方、Fall3Dを用いたカンピ・フレグレイ火山の噴火を想定した予備計算も行った。更に、本計算に必要な噴火条件や大気条件を絞り込むための計算結果の予備処理を、東京大学情報基盤センターの大型計算機で行った。地質調査から得られた過去の降灰分布、噴火速度、噴火時間、噴火時の気象条件と計算結果を比較することで、噴火源パラメータの改善方法を検討した。本年得られた結果について、次年度に開催される日本地球惑星科学連合大会（JpGU）、アジアオセアニア地球惑星科学学会（AOGS）で発表アブストラクトを投稿し、それらは受理された。

我们正在进行数值模拟研究，目的是预测火山喷发造成的灾害。特别是，目的是弄清楚40万年前意大利坎皮弗莱格雷火山大规模喷发的喷发条件和火山灰降落的分布。为此，我们使用火山羽流三维模型 SK-3D 和包含广域大气条件的火山灰平流扩散模型 Fall3D 进行了数值研究。 SK-3D获得的大气火山灰分布数据可以作为Fall3D的初始条件。因此，外国特别研究员共同研究员学习了如何设置首席研究员迄今为止开发的SK-3D。首席研究员使用 SK-3D 进行了初步模拟。作为获得 Fall3D 初始条件的初步步骤，研究人员创建了几个 Python 脚本，开始使用 SK-3D 分析和绘制火山灰颗粒尺寸分布的一维剖面。另一方面，我们还假设 Campi Flegrei 火山喷发，使用 Fall3D 进行了初步计算。此外，利用东京大学信息技术中心的大型计算机对计算结果进行了初步处理，以缩小主要计算所需的喷发条件和大气条件。通过将计算结果与地质调查获得的过去的火山灰分布、喷发率、喷发时间以及喷发时的气象条件进行比较，我们考虑了改进喷发源参数的方法。根据今年的成果，我们向明年举行的日本地球科学联盟（JpGU）和亚洲大洋洲地球科学学会（AOGS）提交了摘要，并被接受。