09:15 〜 09:30
[SVC33-02] 樽前山における2021年3月の熱消磁現象と最近の火山活動
キーワード：全磁力変化、熱消磁、傾斜変動、多項目観測、火山活動監視
はじめに
北海道南西部に位置する樽前山は約9000年前に活動を開始した活火山である。1909年のマグマ噴火以降、1981年まで小規模な水蒸気噴火を繰り返した後は概ね静穏に経過しているが、山頂溶岩ドーム（以下、ドーム）付近では、Ａ火口で1999年以降400℃以上の高温火山ガスが噴出するなど、活発な熱活動が続いている。
札幌管区気象台では、1998年よりドームを含む山頂火口原及び山腹で全磁力繰り返し観測（以下、繰り返し観測）を概ね年1回実施しており、2011年以降は北海道大学による観測地点の追加を経て合同観測を開始した。これまでの観測により、ドーム直下で1999-2000年の熱消磁（気象研究所，2008）や2010-2021年の冷却帯磁（橋本・他，2018；気象庁，2021）を捉えてきた。2015年には、山頂火口原内の5観測点、北東山腹1観測点及び北東山麓モラップ参照点で全磁力連続観測（以下、連続観測）を開始した。
本講演では、連続観測と繰り返し観測の両方によって捉えられた2021年3月の熱消磁現象と、同時期に観測された地震活動・傾斜変動・表面熱活動との関係について事例紹介する。
連続観測と繰り返し観測で捉えた全磁力変化
樽前山における2010年以降の繰り返し観測と2015年以降の連続観測による全磁力変化では、熱磁気効果による冷却帯磁と解釈されるドーム北側での全磁力値減少/南側での全磁力値増加が継続していたが、2021年3月頃に連続観測で熱消磁を示唆する全磁力値の明瞭な反転を検出した（気象庁，2022）。その後、この全磁力変化は2021年秋には一旦鈍化・停滞したが、2022年春に変化を再開し、2022年秋になって再び鈍化し始め、2023年1月現在はほぼ停滞している。
2021年10月と2022年10月に実施した繰り返し観測でも、2021年3月以降継続していた熱消磁を示唆する全磁力変化を検出することができた。火山用地殻活動解析支援ソフトウェア（通称MaGCAP-V）（気象研究所，2008）を用いて、繰り返し観測による全磁力変化量を解析した結果、消磁源はドーム直下200ｍ前後と気象研究所(2008)よりもさらに浅く推定された。なお、ドーム南東側の一部観測点では理論値と観測値の残差が大きく、観測点近傍に位置するＡ火口やＨ亀裂の熱活動に関係した局所的な全磁力変化が含まれている可能性も考えられる。
2021年３月以降の樽前山の火山活動
2021年3月のドーム直下ごく浅部での熱消磁開始前後では、9日にドーム直下でＢ型地震の一時的増加、18日に規模の小さな火山性微動発生があった。その後の熱消磁現象の継続期間中には、山頂火口原北西縁に設置している気泡式傾斜計（設置深度15m）でのみ捉えられるドーム方向がわずかに上下する傾斜変動が頻繁に観測された。また、2021年秋以降の熱消磁が鈍化・停滞した時期には、各火口・噴気孔群の噴気増大がみられたほか、2016年以降50℃前後で推移してきたＡ火口北側の地中温度が2021年6月～10月頃に100℃前後まで一時的に上昇した。一方、ドーム直下浅部で定常的にみられているＢ型地震活動は、全磁力変化や傾斜変動が活発な時期には低調となり、全磁力変化や傾斜変動が停滞する時期には再開する、というような相補的な関係が認められた。
今後の火山監視に向けて
樽前山で2021年3月から2年程度継続的に観測されている熱消磁現象は規模がかなり小さいが、空間分解能が高い繰り返し観測と時間分解能に優れた連続観測を併用することで、現象の詳細把握につなげることができた事例である。
橋本・他（2019）は、国内外の各火山で捉えられた熱消磁現象について、消磁源の深さと変化率に着目して噴火発生との関係について議論している。今回捉えたごく浅部での規模の小さな熱消磁現象が他の現象とともに今後どのように推移するかを見極めるため、引き続き各種観測データの蓄積を続けるとともに、他火山での観測事例との比較検討を進めていく必要がある。
北海道南西部に位置する樽前山は約9000年前に活動を開始した活火山である。1909年のマグマ噴火以降、1981年まで小規模な水蒸気噴火を繰り返した後は概ね静穏に経過しているが、山頂溶岩ドーム（以下、ドーム）付近では、Ａ火口で1999年以降400℃以上の高温火山ガスが噴出するなど、活発な熱活動が続いている。
札幌管区気象台では、1998年よりドームを含む山頂火口原及び山腹で全磁力繰り返し観測（以下、繰り返し観測）を概ね年1回実施しており、2011年以降は北海道大学による観測地点の追加を経て合同観測を開始した。これまでの観測により、ドーム直下で1999-2000年の熱消磁（気象研究所，2008）や2010-2021年の冷却帯磁（橋本・他，2018；気象庁，2021）を捉えてきた。2015年には、山頂火口原内の5観測点、北東山腹1観測点及び北東山麓モラップ参照点で全磁力連続観測（以下、連続観測）を開始した。
本講演では、連続観測と繰り返し観測の両方によって捉えられた2021年3月の熱消磁現象と、同時期に観測された地震活動・傾斜変動・表面熱活動との関係について事例紹介する。
連続観測と繰り返し観測で捉えた全磁力変化
樽前山における2010年以降の繰り返し観測と2015年以降の連続観測による全磁力変化では、熱磁気効果による冷却帯磁と解釈されるドーム北側での全磁力値減少/南側での全磁力値増加が継続していたが、2021年3月頃に連続観測で熱消磁を示唆する全磁力値の明瞭な反転を検出した（気象庁，2022）。その後、この全磁力変化は2021年秋には一旦鈍化・停滞したが、2022年春に変化を再開し、2022年秋になって再び鈍化し始め、2023年1月現在はほぼ停滞している。
2021年10月と2022年10月に実施した繰り返し観測でも、2021年3月以降継続していた熱消磁を示唆する全磁力変化を検出することができた。火山用地殻活動解析支援ソフトウェア（通称MaGCAP-V）（気象研究所，2008）を用いて、繰り返し観測による全磁力変化量を解析した結果、消磁源はドーム直下200ｍ前後と気象研究所(2008)よりもさらに浅く推定された。なお、ドーム南東側の一部観測点では理論値と観測値の残差が大きく、観測点近傍に位置するＡ火口やＨ亀裂の熱活動に関係した局所的な全磁力変化が含まれている可能性も考えられる。
2021年３月以降の樽前山の火山活動
2021年3月のドーム直下ごく浅部での熱消磁開始前後では、9日にドーム直下でＢ型地震の一時的増加、18日に規模の小さな火山性微動発生があった。その後の熱消磁現象の継続期間中には、山頂火口原北西縁に設置している気泡式傾斜計（設置深度15m）でのみ捉えられるドーム方向がわずかに上下する傾斜変動が頻繁に観測された。また、2021年秋以降の熱消磁が鈍化・停滞した時期には、各火口・噴気孔群の噴気増大がみられたほか、2016年以降50℃前後で推移してきたＡ火口北側の地中温度が2021年6月～10月頃に100℃前後まで一時的に上昇した。一方、ドーム直下浅部で定常的にみられているＢ型地震活動は、全磁力変化や傾斜変動が活発な時期には低調となり、全磁力変化や傾斜変動が停滞する時期には再開する、というような相補的な関係が認められた。
今後の火山監視に向けて
樽前山で2021年3月から2年程度継続的に観測されている熱消磁現象は規模がかなり小さいが、空間分解能が高い繰り返し観測と時間分解能に優れた連続観測を併用することで、現象の詳細把握につなげることができた事例である。
橋本・他（2019）は、国内外の各火山で捉えられた熱消磁現象について、消磁源の深さと変化率に着目して噴火発生との関係について議論している。今回捉えたごく浅部での規模の小さな熱消磁現象が他の現象とともに今後どのように推移するかを見極めるため、引き続き各種観測データの蓄積を続けるとともに、他火山での観測事例との比較検討を進めていく必要がある。