著者

風早 竜之介

出版者

特定非営利活動法人 日本火山学会

雑誌

火山 (ISSN:04534360)

巻号頁・発行日

vol.66, no.4, pp.347-368, 2021-12-31 (Released:2022-02-22)

参考文献数

92

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Volcanic gases are high temperature gases degassed from a magma at depths, emitting to the surface. The volcanic gases give us important clues for understanding of eruptive phenomena as their emissions are closely related to the amount of degassed magma within the volcano. The quantification of the volcanic gases is also important for environmental problems and disaster preventions because they contain toxic species. The main components of the volcanic gases are water, carbon dioxide, and sulfur dioxide (SO2). The SO2 gas has been used as an index of volcanic gas flux because SO2 is readily quantified using remote-sensing techniques based on ultraviolet (UV) spectroscopy and the atmospheric air is SO2 free. In this article, the importance of the SO2 flux and overview of current and future remote-sensing approaches from ground are discoursed. Benefits for practical operations given from the recent developments are highlighted, stressing how these brand-new techniques could be applied to help monitoring of volcanoes.

著者

北川 隆洋 風早 竜之介 谷口 無我 篠原 宏志 福岡管区気象台 大分地方気象台

出版者

特定非営利活動法人 日本火山学会

雑誌

火山 (ISSN:04534360)

巻号頁・発行日

vol.67, no.1, pp.113-123, 2022-03-31 (Released:2022-04-26)

参考文献数

21

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Volcanic gas composition provides us a crucial clue to investigate magma plumbing and geothermal systems. Sensor-based instruments named Multi-GAS have been used for monitoring the volcanic gas compositions at volcanoes. A sensitivity of sensors changes with time caused by deterioration, masking volcanic signals especially during long-term monitoring. Frequent calibration of the sensors is desirable for precise monitoring; however, that is pragmatically not easy because a location of a targeted volcano is remote and rural in general. Sophisticated evaluation of the long-term changes in the sensor sensitivity has not been made yet. In this study, we examined the sensitivity change of the chemical sensors within the Multi-GAS during long-term observations by comparing with other methods such as gas detector tubes and gas sampling. The volcanic gas compositions were monitored using Multi-GAS at Kusatsu-Shirane volcano and Kuju volcano, Japan. Intermittent gas composition measurements using gas detector tubes and gas sampling were conducted at fumaroles around where the Multi-GAS stations are installed. Some disagreements of the CO2/H2S ratios are observed between those measured using the Multi-GAS from those measured using other methods. In such cases, large decreases of the H2S sensor sensitivity were found by the sensor calibration after the monitoring. We found a roughly linear behavior of the H2S sensor sensitivity changes with time based on a long-term sensor sensitivity monitoring in a laboratory and propose a simple linear sensitivity correction of the H2S sensors using the calibration results obtained before and after the monitoring. The corrected Multi-GAS results agree well with the results of other methods. Our results open up a possibility for extraction of volcanic signals from the long-term volcanic gas data streams monitored using the Multi-GAS that are masked by the changes in the sensitivity of the sensors.

著者

風早 竜之介

出版者

東京大学

雑誌

特別研究員奨励費

巻号頁・発行日

2009

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前年度にまとめた浅間山火山における長周期地震と火山ガスの関係性に関する論文が国際雑誌[Geophysical Research Letters]に掲載された。これは火山ガスと火山性長周期地震という異なる事象を結びつけ両者の関連性について言及した非常に重要な研究成果である。またこの成果は従来は火山活動のモニタリング等にメインに用いられてきた火山ガス研究が、他の地球物理的研究とのコラボレーションにより火山内部の知見を得る手法として、火山学として新たな可能性を示している事を意味している。また、上記の火山性地震と火山ガスの関係性を用いれば、地震を伴って火山から放出されるガス量と地震を伴わずに地表に放出される火山ガスの量の長期的な吟味が可能となる。これについて評価した結果、浅間山火山にて2009年2月に発生した噴火の前後で両者の比が大きく変化し、噴火後にはより地震を発生しながらガスを噴出しやすい機構に火山内部が変化したという事が示唆された。これは長期的な火山活動推移予測評価手法として直接的に役立つ研究であり、今後他の物理観測データとの比較・議論が期待される。この成果について国際学会IUGGにて発表を行った。また、二カ月間の間海外イタリアのカターニャに渡航し、火山ガス観測装置である紫外線カメラの装置開発及びこの装置の自動化に関する実験・シミュレーション技術の開発を行った。紫外線カメラは火山学において非常に重要な観測技術である。だが、紫外線カメラ観測は天候等の影響を受けやすく、良いデータを取ることはなかなか難しい。よって、この装置を用いた定常観測環境の実現が求められるが、まだ世界的にもこの装置の自動化を実現している研究例はない。また、同じく海外イタリア・エトナ火山にて上記装置を用いた火山ガス観測を行った。海外イタリア研究機関INGVのスタッフとも積極的に火山学に関する議論を行い、セミナー発表を行った。また桜島火山における火山ガス観測の成果をまとめ、雑誌火山桜島特集号に投稿した。また、上記を含む特別研究員3年間の研究成果を東京大学にて博士論文としてまとめ、発表した。