[S-VC37] 火山噴火のダイナミクスと素過程

[SVC37-P05] 大室山での全方位ミュオグラフィに向けたシミュレーションとテスト観測

*長原 翔伍¹、宮本 成悟¹、森島 邦博²、中野 敏行²、小山 真人³、鈴木 雄介⁴ (1.東京大学地震研究所、2.名古屋大学、3.静岡大学、4.伊豆半島ジオパーク推進協議会事務局)

キーワード：火山、3次元、宇宙線、ミューオン

火山の噴火現象の理解において，火口近くの火道の大きさと形状は重要である．火道の大きさは数m～数百m程度であり，実際の火道は単純な円柱ではないと考えられているため，一番大きな数百mの火道を想定した場合，数十ｍ程度の空間分解能があれば火道の形状を３次元的に明らかにすることができる．

　これに対し，数m～数十m程度の高い空間分解能で2次元透視画像を得ることに成功している技術が「ミュオグラフィ」である．近年では，これを複数方向から実施することで３次元密度構造を推定した例もあるが，これらは観測点数が少なく，数百ｍ単位の密度コントラストしか捉えられなかった．これを20m程度の空間分解能で3次元密度構造推定を行う新たな手法として，我々は10点以上の観測点を用い，観測対象を全方位から観測する「全方位ミュオグラフィ」の観測計画を進めている．

この全方位ミュオグラフィの実証観測のターゲットとしているのが，静岡県伊東市の大室山である．大室山をターゲットとした理由は２つある．１つは，大室山は一度の噴火で形成されたスコリア丘であり，単純な構造が期待され、意味のある結果が得やすいことである．２つ目は，周囲に宇宙線ミュオンを遮蔽するような地形がなく，アクセスも容易であることである．また，これまでの火山に対するミュオグラフィは溶岩ドームや複成火山のみで，スコリア丘でミュオグラフィを実施すれば世界初の事例となる．

　全方位ミュオグラフィ観測に先立ち，シミュレーションによる実現可能性評価とテスト観測を行った．シミュレーションにはFiltered Back projection法を応用した手法を用いた．その結果，各観測点で観測されるミュオン数で最低限のS/N比を確保する必要があることがわかった．テスト観測は大室山の100ｍ単位の大まかな構造を把握する目的で行い，3方向から観測した．その結果，クレーターリム部分に高密度部分があることがわかった．これは古谷野他 (1996) に記述されている，噴火の最終段階でクレーター内に溶岩湖が形成されたことと関連している可能性が考えられる．

　本発表では，全方位ミュオグラフィの概要と大室山でのシミュレーション結果，テスト観測から得られてた大室山の密度構造，及びそれらを踏まえた今後の観測計画について報告する．