[S-VC26] 活動的⽕⼭

[SVC26-P11] 富士山宝永火口における落石の空振-地震観測

*山河 和也¹、池谷 拓馬¹、鈴木 雅博¹、本多 亮¹ (1.山梨県富士山科学研究所)

キーワード：落石、空振、地震、火山防災

想定火口域が広大な富士山の火山防災では，気象状況等によらず迅速に噴火口を特定する観測技術が求められており，本研究では空振観測の活用を検討している．しかしながら，低頻度な火山噴火に関して新規観測点を実践的に評価することは難しい．本研究は，噴火に代わり新規観測点を評価する試験現象として，宝永火口登山道にて目撃事例の多い落石現象に着目した．観測点評価への第一歩として，この研究は宝永火口内に地震および空振の臨時観測点を設置し，落石が発する地震や空振の振る舞いを調べた．
観測は2022年7月23日から10月1日および2023年8月5日−10月2日にかけて実施した．宝永火口中央火砕丘の頂上に上下動成分の地震計1基 (Sercel Inc. L-22D) と，空振計3基 (アコー社製 7744N) を10 m程度離して設置する極小規模な空振計アレイを設置した (図1b, 1c内の赤のシンボル)．これに加えて，2023年8月10日から9月30日までは，中央火砕丘の観測点から南西に50 m 離れた地点に同様の観測点を設置した(図1b, 1c内の青のシンボル)．これらに加えて，富士山周辺の火山観測網の地震データ (防災科研および気象庁が構築するV-netおよび東京大学地震研究所の地震観測網) を参照した (図1a)．特に，宝永火口に近いV.FJ8G (火口から北西 ~1 km) と V.FUJ2 (火口から北西 ~2 km) の観測点のデータを精査した．
宝永火口内での観測波形の観察から，宝永火口では落石，自然地震，航空機，演習の信号波形が主に観測され，2022年の観測期間中には明瞭な落石波形が14件，解析途中ではあるが2023年には少なくとも2件の落石が観測されている．なお，比較的規模の大きな落石は 宝永火口から8 km 離れた観測点で地震信号を確認することができた一方で，規模の小さな落石は2 km程度の距離のV.FUJ2でも検出が難しかった．落石波形は継続時間が数十秒程度で広帯域にパワーを持つ特徴を有していた (図2)．空振到来方向とその変化 (20秒間で20度程度の方位角変化) から，どの方向の火口壁から落石が起き，どのような移動をしたのかを理解する手掛かりが得られた．
宝永火口外のV.FJ8GおよびV.FUJ2では，火口内の観測点とは異なる地震波形が観測された．火口内の観測点では継続時間の中期に振幅最大となる紡錘状の波形が得られた (図2bの緑線) のに対し，火口外のV.FJ8GおよびV.FUJ2では冒頭部が振幅最大となる波形が得られた (図2bの赤線及び橙線)．このような波形の違いを生む原因はまだ明らかではなく，現在は地震の放射特性や震源-観測点間距離の変化などの要因を検討している．
以上から，宝永火口内の地震と空振の観測によって落石が同定可能であること，空振アレイによって落石の詳しい位置を把握するための手掛かりが得られたこと，火口外の地震観測網でも比較的規模の大きな落石は検知可能であることなどが明らかとなった．一方で，観測方法の工夫，地震-空振波形のより詳しい解析，映像や気象データなどの他の種類のデータとの比較など，多くの課題が残されている．今後はこれらの課題に取り組むことで落石を深く理解し，落石信号を用いた新しい観測点の性能評価などの取り組みを行う．
本研究は基盤的火山観測網 (https://doi.org/10.17598/NIED.0006) ，気象庁火山観測網，および富士山周辺の東京大学の地震観測網のデータを使用させて頂きました．