Search

A large amount of volcanic ash attaining 1.5×105 ton was ejected by the vulcanian eruption at 16h31m on August, 2013 and the volcanic plumed at an elevation of 5, 000 m above the Showa crater. The eruption is evaluated as the largest one among the eruptions at the Showa crater during the period from 2008 to 2013. The largest eruption was preceded by longer time inflation period than usual ones, marked by significant inflation strain starting 110h prior to the eruption. Considering balance of inflation with the sudden deflation accompanied by the eruption and deflation long-term trend starting July 11, 2013, the inflation may start on August 1, 17 days prior to the eruption. Eruption scale evaluated by volume of volcanic ash increased after November 2011, as shown by increase in co-eruptive contraction strain. The eruption on August 18, 2013 is a typical evidence to show increase scale of eruption.

桜島昭和火口で2009年2月縲・月に発生した噴火のうち，空気振動波形の明瞭な81イベントについて空気振動波形と地震波形のスタッキング処理を行い，それぞれの特徴抽出を行った。空気振動波形については，大振幅で急速な圧力上昇で特徴付けられる主要相に前駆して，微弱で緩慢な圧力上昇のある先行相が認められた。この先行相には継続時間や波形にバリエーションがあることも確認できた。地震波形の先頭部分には特徴的な3つの位相(順にP波，レイリー波，レイリー波)が見出せた。山頂火口の噴火過程の知見を基にこれらを鑑みると，最初のP波は山体内部で発生した地震によって励起され，また，二つ目のレイリー波は，空気振動現象の形成に対応した火口底直下の膨張現象によって放射されたと考えられる。他方，一つ目のレイリー波は，昭和火口の噴火地震にのみ観察されることから，昭和火口の噴火過程を決定付ける重要な現象だと考えられる。, We investigated the characteristics of observed infrasound and seismic records associated with 81 eruptions at Showa crater of Sakurajima volcano that occurred during the period from February 1 to April 9, 2009. From a staking procedure of infrasound records, three types of the preceding phase were clearly recognized as no preceding type, normal preceding type and stagnated or pulse-like preceding type, prior to the onset of the main impulsive phase. On the other hands, applying same method to seismic records, three characteristic phases could be identified in the initial part; the first one was the P wave which would produced at a deeper portion of the volcano and the third one was the Rayleigh wave as same as the LP phase of explosion earthquake of the summit explosion. However, the second phase of the Rayleigh wave have not been observed at the summit eruptions, which would become a key feature for understanding eruption processes of Showa crater.

2007年5月から6月のおよそ40日間にわたって，桜島昭和火口で噴火活動が発生した。2007年噴火初期には，それまで火道内を埋めていたと考えられる比較的低温の灰放出が観測された。第2活動期は，100℃を超える噴煙が頻繁に観測され，初動の立ち上がりが明瞭な，いわゆる爆発型の空気振動を伴う噴火である。赤熱物質の放出や火映が観察されるなど，2007年噴火の活動最盛期であったといえる。噴火活動が終息する直前2週間は，20縲・0℃の低温噴煙が放出され，この現象に対応する空気振動は約1 Hzに卓越周波数を持つ単調微動型であった。, Showa crater of Sakurajima volcano erupted again in 2007 after 1 year's interval. Activity of this 2007 eruptions was able to be divided into three stages. The first stage was characterized by weak ejection of volcanic materials without significant infrasound signals. This stage lasted only for the first few days. Main explosive eruptions accompanying with impulsive infrasound waves occurred in the second stage (about two weeks). During this stage, incandescent reddish ejecta were frequently observed. Temperatures of the eruption clouds were relatively high (~160°C). Final two weeks was categorized into the third stage of the 2007 eruptions. Peculiar infrasound tremor signals (peak frequency was about 1.0 Hz) were recorded associated with minor ash eruptions.

2006年6月4日に，桜島東斜面の昭和火口周辺部から噴火活動が始まり，6月20日までのおよそ半月間継続した。今回の噴火活動は間欠的な小規模噴煙放出で特徴付けられ，6月9日以降はごく小規模な火砕サージも発生した。昭和火口周辺を含む桜島南岳の東～南東斜面の熱異常域は、2006年3月にはすでに活発化しており，これは2006年噴火の前兆現象のひとつであった。, The 2006 eruptions around Showa crater which located at the eastern flank of Minamidake, Sakurajima volcano, started on June 4, 2006, after 58 years dormancy. It continued about half a month. This eruption was characterized by the numerous emissions of volcanic slugs with time intervals of 5-30 min. Small scaled pyroclastic surges were observed after June 9 till the end of the eruption. As results of infrared thermal observations during 2006, geothermal activities of eastern to southeastern flank of Minamidake have increased prior to the 2006 eruptions. Still March 2007, no significant changes of thermal activities have been recognized after the eruption.

京都大学と日本航空は火山と空港・航空路とが互いに隣接しあい, 火山灰回避の為の時間的余裕が少ない鹿児島空港から桜島周辺地域において, 火山活動に起因する航空機災害防止を図る為, 桜島火山の活動の事前予測, 爆発的噴火の検出, 火山灰拡散の予測, 及びそれらの情報の鹿児島空港への迅速な情報伝達について共同で研究した。その結果, 航空機災害防止に有効なシステムの開発に成功した。, In order to mitigate volcanic ash hazards to aircraft, Kyoto University and Japan Airlines have developed systems at Sairurajima Volcano and in the Kagoshima Airport region by methods of (1)predicting volcanic activities, (2)detecting volcanic eruptions, and (3) predicting volcanic ash trajectory and transport.The results were successful. This suggests one comprehensive system for the mitigation of volcanic ash hazards in volcano regions that have air routes located in the proximity.

Based on field surveys，we investigated the conditions of revegetation and the accumulation of volcanic ash，including their respective physical characteristics，caused by the ebb of volcanic activity at the Amida River basin of Sakurajima Volcano. The results were as follows: (1) The density of trees and the total volume of tree trunks tended to increase with decreasing volcanic activity effects and volcanic ash. (2) In a comparison of distance between two points located about 2.5 km and 3.5 km from the Minamidake crater of Sakurajima Volcano，the yearly depth of the volcanic ash layer during heightened volcanic activity (between 1972 and 1993) was，respectively，between about 3.0 and 6.0 times (average 4.6 times) greater than that measured during low activity (between 1994 and 2005) (3) In a comparison of distance between two points located about 2.5 km and 3.5 km from the Minamidake crater of Sakurajima Volcano，the dry density of the volcanic ash layer was，respectively，between 1.30 g/c㎥ and 1.45 g/c㎥ (average1.37 g/c㎥) during the period of heightened volcanic activity，and it was between 1.24 g/c㎥ and 1.33 g/c㎥ (average1.27 g/c㎥)，respectively，during the period of low activity. The void ratio of the volcanic ash layer during the periodof low activity was greater than that during the period of heightened volcanic activity. (4) In a comparison of distance between two points about 2.5 km and 3.5 km from the Minamidake crater of Sakurajima Volcano，the median diameter of solid particles in the volcanic ash layer was，respectively，between 0.14 mm and 0.23 mm ( average 0.18 mm) during the period of heightened volcanic activity，and it was between 0.12 mm and 0.20mm (average 0.15 mm)，respectively，during the period of low activity. The median diameter of solid particles in the volcanic ash layer during the period of low activity was smalier than that during the period of heightened volcanic activity., 本論では，桜島アミダ川流域で実施した調査結果に基づき，噴火活動の衰退に伴う植生回復状況，火山灰堆積の状況およびその土壌・土質と物理特性について検討した。得られた結果は次の通りである。 (1)木本植生の個体密度および蓄積量は，噴火活動および火山灰の影響が小さくなるほど増加する傾向にある。 (2)南岳火口から約2.5～3.5kmの範囲で比較すると，噴火活動が活発な期間(1972～1993年)における年平均での火山灰層厚の平均値は，穏やかな期間(1994～2005年)におけるそれの約3.0～6.0倍(平均4.6倍)である。 (3)南岳火口から約2.5～3.5kmの範囲で比較すると，噴火活動が活発な期間(1972～1993年)における火山灰層の乾燥密度は1.30～1.45g/c㎥ (平均1.37g/c㎥)，穏やかな期間(1994～2005年)におけるそれは1.24～1.33g/c㎥ (平均1.27g/c㎥) であり，活動が穏やかな時期における火山灰層の空隙率が大きい。 (4)南岳火口から約2.5～3.5kmの範囲で比較すると，噴火活動が活発な期間(1972～1993年)における火山灰層の中央粒径は0.14～0.23mm(平均0.18mm)，穏やかな期間(1994～2005年)におけるそれは0.12～0.20mm(平均0.15mm) であり，活動が穏やかな時期の方が小さい。

Field surveys were carried out in order to clarify the differencesin sediment yield by sheet erosion caused by periods of both heightened (between April and October 1985) and low volcanic activity (between April and October 2005) in adition to the factors governing the differences in sediment yield over two time periods on the flank of Sakurajima Volcano covered with broad-leaved forest. The results were as follows: (1) When rainfall intensities were constant，sediment yields were much smaller during periods of low volcanic activity than during periods of heightened activity. (2) The amounts of individual sediment yield during periods of low volcanic activity in Sheet A (experimental catchment with a 34 degree slope inclination) and Sheet B (experimental catchment with a 43 degree slope inclination) were about 0.4 % and 0.5 % of those measured during periods of heightened activity. The reason for this large decrease in sediment yield by sheet erosion during periods of low volcanic activity was thought to be due to the increase of infiltration capacity and the decrease in the magnitude of the surface runoff caused by the recovery of the vegetation following the ebb of volcanic activity., 桜島の広葉樹林で覆われた斜面において，噴火活動が活発な時期(1985年4月～同年10月)と穏やかなそれ(2005年4月～同年10月)における表面侵食土砂量を比較した。さらに2つの時期における表面侵食土砂量の違いを支配している要因についても検討した。得られた結果は以下の通りである。(1)降雨強度が同程度の場合で比較すると，噴火活動が穏やかな時期の表面侵食土砂量は，活発な時期のそれに比べ非常に小さくなっていた。(2) Sheet A試験地(斜面傾斜34度)および、SheetB試験地(斜面傾斜43度)における噴火活動が穏やかな時期の表面侵食土砂量の合計値は，活発な時期のそれのそれぞれ約0.4%， 0.5%であった。噴火活動が穏やかな時期の表面侵食土砂量の方が，活発な時期のそれに比べ非常に小さくなった理由として，噴火活動の衰退に伴う植生回復によって斜面の浸透能が増加したこと，浸透能の増加により表面流の発生条件が緩和され，表面流の発生頻度と規模が減少したことが挙げられる。

桜島の噴火活動が植生の成長と侵食速度に及ぼす影響を、現地調査の結果に基づき検討した。得られた結果は次の通りである。(1)植生調査の結果、噴火活動の影響が小さな試験地ほど樹高の大きな木本植生が進入し、多様度指数が大きくなっていた。(2)噴火活動の影響が小さな試験地ほど森林植生および落葉層が回復し、侵食速度が小さくなっていた。

桜島の噴火活動に盛衰に伴う雨水・土砂流出量の変化について、現地調査結果に基づき検討した。得られた結果は次の通りである。(1)現地降雨実験によれば表面侵食による流出土砂量と表面流出量は、期間雨量の増加に伴って大きくなる傾向にあるが、同程度の期間雨量に対する流出土砂量と表面流出量は、噴火活動が活発な時期を想定した火山灰散布後の斜面のほうが大きい。また、表面流出量当たりの流出土砂量の値(SD/SR)は、火山灰散布後の斜面のほうが散布前のそれよりも大きな値を示した。(2)噴火活動の盛衰を漂流の流出モデルにおけるパラメータ地の変化によって表すと、損失雨量およびマニングの粗度係数は散布前のそれに比べ減少した。マニングの粗度係数の変化は、火山灰散布前後の斜面における表層火山灰層の粒径の違いと調和的であった。また、流出発生息(計算値)は期間雨量の増加に伴って大きくなる傾向にあるが、同程度の期間雨量に対する流出発生息(計算値)は火山灰散布後の斜面のほうが大きな値を示した。

桜島引ノ平川流域において、噴火活動が活発な期間(1972～1992年)と穏やかな期間(1993～2004年)における降下火山灰の堆積状況および侵食速度について調査し、活動の盛衰に伴うそれらの変化について検討した。得られた結果は次の通りである。(1)噴火活動が活発な期間(1972～1992年)における年平均での火山灰層厚は、穏やかな期間(1993～2004年)におけるそれの約1.2～3.9倍(平均約2.1倍)である。(2)火山灰層の乾燥密度は、噴火活動が活発な期間(1972～1992年)で1.44～1.65g/cm^3(平均1.52g/cm^3)、穏やかな期間(1993～2004年)で1.31～1.49g/cm^3)であった。(3)噴火活動が活発な期間(1972～1992年)の年侵食速度は、穏やかな期間(1993～2004年)のそれの約3.6倍となっている。

桜島の噴火活動による火山灰の被覆が斜面の雨水・土砂流出および流出過程に及ぼす影響について,現地実験の結果に基づき検討した。得られた結果は次の通りである。(1)火山灰散布斜面における表面流出量,流出土砂量,土砂濃度および流出土砂の粒径は,裸地斜面のそれらよりも大きな値を示すが,時間の経過とともに2斜面のそれらの差は小さくなる傾向にある。(2)観測データを用いて表面流の流出解析を行い,モデル中のパラメータ値の変化を通じて火山灰散布斜面および裸地斜面における流出過程の検討を行った。その結果,火山灰散布斜面の方が損失雨量とマニングの粗度係数は小さく流出発生域面積は大きいが,時間の経過とともに2斜面のパラメータ値の差は小さくなっている。(3)現地調査および流出解析の結果によると,ホートン型地表流の発生に寄与する区域は雨量の増加とともに大きくなっている。

数年以前の噴火によって形成されたテフラと現在活動している火山によって形成されたテフラにおいて粒径の違いが斜面の浸透能,粗度および土砂流出に及ぼす影響について明らかにするため,雲仙と桜島で簡易な水理試験を行った。その結果,表層の租粒化に伴って浸透能が増加する理由として細粒物質の流出と空隙率の増加が関係していること,粗粒化に伴って表面流が礫の抵抗をより大きく受けるようになり粗度が大きくなること,粗粒化に伴って浸透能および粗度が大きくなることにより流出土砂量が減少していくことが示唆された。噴火活動終息後の雲仙における火砕流堆積物斜面と,噴火活動中の桜島における火山灰堆積斜面の水理試験結果を比較すると,雲仙の火砕流堆積物斜面の方が粗粒化が進み,浸透能および粗度が大きく,流出土砂量が少なくなっていた。

桜島の荒廃斜面で発生する表面流の週出過程について、現地調査及び流出解析の結果に基づき検討した。得られた結果は次のとおりである。 (1)表面侵食による流出土砂量、表面流出量及び流出発生域面積は雨量強度の増加に伴って大きくなる傾向にある。また、表面流出量当たりの表面侵食による流出土砂量の値(SD/SR)は侵食が進むに連れて減少傾向にある。(2)現地調査の結果、試験地における流出発生域は表層火山灰層の粒径、斜面勾配および雨量条件などの違いによって変化することが示唆された。(3)表面流の流出解析を行い、モデル中のパラメータ地の変化を通じて流出過程の検討をおこなった。その結果、マニングの粗度係数は侵食が進むにつれて大きくなる傾向を示した。この結果は表層火山灰層の粒径分布の変化とも符号した。さらに、流出発生域面積(計算値)は同(実測値)を比較的よく再現した。

桜島の引ノ平川および西道川流域において,噴火活動が活発な期間(1972～1992年)と穏やかな期間(1993～2004年)における火山灰の堆積状況および侵食速度について調査し,活動の盛衰およびその影響の受け方の違いによるそれらの変化について比較・検討した。得られた結果は次の通りである。(1)流域ごとにみると,噴火活動が活発な期間(1972～1992年)における年平均での火山灰層厚の平均値は,穏やかな期間(1993～2004年)におけるそれの引ノ平川流域で約1.7倍,西道川流域で約2.8倍である。火山灰の堆積層厚は両流域ともに南岳火口から離れるにつれて小さくなる傾向にある。(2)火山灰層の乾燥密度は両流域ともに噴火活動の盛衰の影響を受けて変化しており,噴火活動が活発な期間(1972～1992年)の乾燥密度は,穏やかな期間(1993～2004年)のそれに比べ大きくなっている。火山灰層の乾燥密度は両流域ともに南岳火口からの距離が大きくなるにつれて小さくなる傾向にある。(3)噴火活動が活発な期間(1972～1992年)と穏やかな期間(1993～2004年)における火山灰層厚および火山灰層の乾燥密度は,南岳火口から同程度の距離で比較すると噴火活動の影響をより大きく受けている引ノ平川流域の方が大きくなっている。(4)同程度の傾斜に対する年侵食速度を各流域で期間ごとに比較すると,噴火活動の影響をより大きく受けて荒廃している引ノ平川流域の方が大きい。年侵食速度は両流域ともに噴火活動が活発な期間(1972～1992年)の方が大きい。