火山噴気流量変化測定法の確立と伊豆大島火山の火山活動モニタリングへの応用

火山喷气孔流量变化测量方法的建立及其在伊豆大岛火山火山活动监测中的应用

基本信息

批准号：
63540443
负责人：
野津憲治
金额：
$ 1.02万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1988
资助国家：
日本
起止时间：
1988 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

火山活動の推移と噴気活動との関係を知り、噴火予知や火山活動モニタリングに役立てるため、噴気活動の定量化を試みた。噴気活動は、その化学組成の変化や温度変化などで時間的な変化をとらえることが行なわれてきたが、噴気流量変化はその測定に困難さがあるため従来から定量的な議論に欠けていた。本研究では、伊豆大島火山のカルデラ床に掘削された高温蒸気が噴出している井戸を用いて、蒸気流量変化を測定することを試みた。1986年の噴火前からこの蒸気は地球化学的な観測に用いられており、例えば、^3He/^4He比が噴火後2〜3ヶ月かかって上昇し、マグマの上昇に伴いマグマ起源のヘリウムが増加したことが明らかになった。噴気流量の測定は、2つの方法を試みた。第1は、噴気が噴出する地表部分に、新たに開発製作した回転する羽根をもつ流量計を設置し、その回転数を電気信号として読みとる方法である。もう1つは、噴気孔の異った深さに温度センサーを置き、測定された温度勾配の時間変化から流量変化を推定する方法である。本研究では、高温蒸気が管内に入り込む深さ150m位置と地表近くの深さ5m位置にサーミスターセンサーを置き、0.01℃の精度の温度測定を行った。その結果、数日位の短い時間では、150m位置の温度変化が全くといっていい程ないにも拘ず、5m位置では2℃程度の幅で短時間の変動を示していた。この変化は、回転流量計による時間変化とかなりよく似ており、気圧変動や降雨などでの気象要素をうまく補正できると、蒸気流量変化は、蒸気温度勾配変化から測定できることが明らかになった。本研究結果から明らかになった短い時間の流量変動が火山活動変化とどう関係しているかは今後の問題であるが、本研究で確立した方法は、今後の火山観測に大いに役立つと思われる。

我们试图量化喷气孔活动，以了解火山活动趋势和喷气孔活动之间的关系，并利用这些信息来预测喷发和监测火山活动。喷气孔活动的时间变化可以通过其化学成分和温度的变化来测量，但由于测量喷气孔流量的变化很困难，因此传统上缺乏定量讨论。在这项研究中，我们尝试使用在伊豆大岛火山喷发高温蒸汽的破火山口底部钻的一口井来测量蒸汽流量的变化。这种蒸气自1986年喷发前就被用于地球化学观测；例如，喷发后2至3个月内^3He/^4He比率上升，并且随着岩浆上升，岩浆来源的氦气被释放出来。有所增加。使用两种方法来测量喷气孔流速。第一种方法是在喷气孔发射的地球表面安装新开发的带有旋转叶片的流量计，并将旋转速度读取为电信号。另一种方法是将温度传感器放置在喷气孔的不同深度，并根据测量的温度梯度随时间的变化来估计流量的变化。在这项研究中，热敏电阻传感器被放置在高温蒸汽进入管道的150 m深度和靠近地表的5 m深度处，以测量温度，精度为0.01℃。结果，尽管150 m位置在短时间内（例如几天）温度几乎没有变化，但5 m位置的温度却出现了宽度约为2°C的短期波动。。这种变化与旋转流量计测量的时间变化非常相似，并且已经清楚，如果能够适当校正压力波动和降雨等气象因素，则可以根据蒸汽温度梯度的变化来测量蒸汽流量的变化。尽管本研究结果所揭示的短期流量波动与火山活动变化之间的关系还有待观察，但本研究建立的方法将在未来的火山观测中大有用处。