[U-09] 気象津波の発生を伴ったトンガ海底火山噴火

[U09-01] フンガ・トンガ-フンガ・ハアパイ火山噴火に伴う潮位変化について－気象庁の対応－

*浜田 広太¹、桑山 辰夫¹、平野 和幸¹、中野 俊也¹、林原 寛典¹ (1.気象庁)

キーワード：潮位変化、大気境界波

2022年1月15日に発生したフンガ・トンガ-フンガ・ハアパイ火山（トンガ）における大規模噴火に伴い、日本列島の太平洋沿岸などで大きな潮位変化が観測された。これらの潮位変化は通常の地震に伴う津波とは異なるメカニズムで発生したと考えられる。本講演では、この潮位変化への気象庁の当日の対応および、現象の把握に向けた検討状況などについて報告する。
2022年1月15日13時頃（日本時間）にトンガの海底火山であるフンガ・トンガ-フンガ・ハアパイ火山で大規模な噴火が発生した。噴煙は高度約16000m に達したほか、噴火に伴う気圧波が広がっていく様子が気象衛星ひまわりによる観測で確認された。13時25分頃に火山から70kmほど離れたヌクアロファ（トンガ）において潮位変化が観測され始めたことから、気象庁では噴火に伴った潮位変化が発生したものと考え、近傍観測点の潮位データの監視を開始した。日本への伝播経路上の観測点でも小さな潮位変化が観測されたことから、遠地地震に関する情報の枠組みを活用して18時に遠地地震に関する情報（日本への津波の有無を調査中）を発表するとともに、19時01分に遠地地震に関する情報を、また19時03分に津波予報（日本沿岸で若干の海面変動あり）を発表した。火山噴火に伴う津波が発生したとすると、父島の理論的な津波到達予想時刻は22時半頃であった。ところが、その予想時刻の約2時間半前の20時頃から父島で明瞭な潮位変化が観測され始めた。その後、21時頃には伊豆諸島、太平洋沿岸などでも潮位変化が観測された。またこれらの潮位変化の前に、日本列島の広い範囲で約2hPaの気圧変化も観測された。これらの潮位変化は理論的な津波到達予想時刻と合致しないことや日本への伝播経路上の観測点で観測された潮位変化よりも大きいことなどから通常の津波現象ではないと考えられた。これらの潮位変化がどの程度の災害をもたらす現象か不明であったものの、さらに潮位変化が大きくなったことから警戒・注意を呼びかける必要があると考え、潮位変化の実況値をもとに津波警報発表の仕組みを活用して防災行動を呼びかけることが最善と判断し、16日00時15分に奄美群島・トカラ列島に津波警報、北海道太平洋沿岸部東部から宮古島・八重山地方までの太平洋沿岸に津波注意報を発表した。さらに、16日02時54分には岩手県の津波注意報を津波警報に切替えた。その後、16日14時00分に全ての津波予報区で津波注意報を解除し、津波予報（注意喚起付きの海面変動）へ切替えた。
　今回の現象に対し津波警報等の発表までに時間を要したことや噴火発生から津波警報等の発表までの間の情報発信が不十分だったことから、このような現象が発生した場合の当面の対応として、大規模な火山噴火が観測された場合には「遠地地震に関する情報」を活用して、日本でも火山噴火等に伴う潮位変化が観測される可能性がある旨をおしらせすることとした。2022年3月8日に発生したパプアニューギニアのマナム火山の大規模噴火（噴煙高度約15000m）に際し、この当面の対応方針に基づいた情報発表を行った。
　さらに気象庁では今回の現象について火山、大気海洋、津波等の各研究分野の有識者による「津波予測技術に関する勉強会」を2月と3月にそれぞれ1回ずつ開催し、今回の現象を理解するための基礎的な検討を行った。この勉強会からは
・噴火によって気圧波が発生・伝播し、潮位変化が発生したこと
・海面と大気境界に捕捉されて伝播する大気境界波（ラム波、300m/s程度の速度）に伴う潮位変化が通常の地震による津波到達予想時刻よりも早く到達したこと
・気圧波のプラウドマン共鳴に依って潮位変化が大きくなりうるが、今回の事例での増幅効果についてはさらに調査が必要であること
・噴煙高度のような観測しやすい現象や海外で観測された気圧変化量や潮位変化量から日本沿岸での潮位変化を定量的に予測することは困難であること
・一方、潮位変化の発生する可能性があると判断すること、潮位変化の開始時刻のおおまかな予想は可能と考えられること
等の報告があった。
　今後、気象庁ではこの勉強会の報告をもとに、同様な現象が発生した場合の情報発信のあり方について、災害情報などの有識者らとともに検討を行う予定である。
今回と同様の現象については、研究分野においてさらに詳細な解明と予測の可能性についての検討が進むものと期待される。気象庁ではこれらの成果を随時、業務に取り入れ、適切な情報発信をおこなっていくこととしている。