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[SVC35-05] ニュージーランド国インフェルノ火口湖におけるEM-ACROSS法連続観測により検出された蒸気層変動
キーワード：比抵抗、人工信号電磁探査、蒸気層、モニタリング
水蒸気噴火は蒸気層によって駆動されることがあるため、蒸気層の変化を検出することは火山防災に不可欠である。ニュージーランドのインフェルノ火口湖は、38日周期で水位と水温が変動することから、蒸気層の変動がこのような現象に寄与していると考えられている。これを調査するため、2023年に高比抵抗層に敏感な地球物理学的手法であるEM-ACROSS法を用いた6ヶ月間の観測キャンペーンが実施された。この方法は、人工的な電磁気信号を連続的に送信するもので、地下の比抵抗構造を精密にモニタリングすることができる。わずかに異なる周波数セットを用いることで、電場と電流の測定誤差を評価し、1時間の時間分解能での観測を可能にした。見かけの比抵抗テンソルの振幅とフェーズテンソルの変動は、湖の水位の変動と強い相関があることがわかった。しかし、46.95Hz以下では有意なフェーズテンソル変動は観測されなかった。これらの低い周波数での比抵抗変動は、深さ約300mでの変化に起因しており、この方法の感度が深さとともに低下することを示唆している。観測された比抵抗の変化をさらに解釈するために、3次元有限要素法を用いて地下の比抵抗構造をモデル化した。その結果、水蒸気層が厚さ180-240mまで膨張し、高水位時に地表下60mまで上昇することが、観測された位相テンソルの変化を最もよく説明することがわかった。EM-ACROSS法は、より深い領域に対してより高い感度を示したが、この発見は、湖の近くに比抵抗変化ゾーンを特定した以前の比抵抗調査と一致する。これらの結果は、EM-ACROSS法が、水蒸気噴火プロセスの理解と予測に重要な蒸気層ダイナミクスをモニタリングするための高感度ツールとしての可能性を強調するものである。本手法は高分解能の時間的・空間的データを提供できるため、水蒸気マグマシステムの観測に特に有用であり、地下の比抵抗の変化や地表レベルの現象との関係について新たな知見を提供するものである。この方法を将来的に応用することで、火山モニタリングの取り組みが大幅に強化され、噴火に関連する危険の予測能力が向上する可能性がある。