気象研究所研究開発課題評価報告

気象観測技術等を活用した火山監視・解析手法の高度化に関する研究

終了時評価

• 副課題１ 噴火現象の定量的監視技術の開発
• 副課題２ 火山観測データ処理技術の高度化に関する研究

研究代表者

山里　平₁（地震火山研究部第３研究室長）、山本哲也₂（地震火山研究部第３研究室長）
1:平成２１年度～平成２２年度、2:平成２３年度～平成２５年度

研究期間

平成21年度～平成25年度

終了時評価の総合所見

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研究の動機・背景

火山活動を把握するための観測種目には多種多様なものがあり、現在、気象庁においては、震動観測、地殻変動観測、電磁気観測、表面現象観測、熱観測や火山ガス観測が行われている。しかし、様々な課題も多く、迅速・正確な火山監視のためには、これらのデータの高精度化や解析手法の改善は重要である。

気象庁は、平成20年3月から、火山灰移流拡散モデルを用いた降灰予報を発表する業務を開始し、これまで桜島等の噴火に際して発表している。しかし、現在の予報は降灰の範囲に限られており、量的な予報が今後の課題となっている。そのためには、初期値となる噴火現象の定量的監視技術の開発が必要である。

また、地殻変動の観測データ等に含まれる気象ノイズの除去をはじめとする監視・解析手法の高度化も課題となっている。

（副課題１）噴火現象の定量的監視技術の開発

火山噴火の検知は、火山観測の最も重要で根幹的なものであるにもかかわらず、それを即時的に行うことは必ずしも容易ではない。特に、悪天時や、観測場所が晴天であっても火山に雲がかかっている場合は、監視カメラでは表面現象が観測できないことも多い。一方、気象レーダーによって噴煙が偶然検知できた事例は内外で多くあり、威力を発揮することが期待できるが、火山観測を目的としたレーダー観測や系統的・継続的な研究は極めて少ない。気象レーダー等のリモートセンシング技術による噴煙観測手法について研究し、噴火の検知力の評価や噴煙の動力学的研究を行うことは意義深く、その上で得られた成果は、降灰予測における噴煙モデルの改善にも資する。

火山噴火の検知手法のうち、空振計を用いた観測は、これまでも多くの成果をあげてきている。しかし、観測されている空振と表面現象との間の定量的な関係についての研究は少なく、これを明らかにすることは、降灰予測の高度化にも資することができる。また、空振観測において気象ノイズは大きな障害となるため、空振観測データに現れる気象の影響の評価やノイズ除去手法が課題となっている。

（副課題２）火山観測データ処理技術の高度化に関する研究

火山の地殻変動観測手法のうち、近年注目されているのが、干渉ＳＡＲによる地殻変動観測である。干渉ＳＡＲによる観測は、面的な地殻変動に関する情報を得られるという大きな利点があるものの、水蒸気の影響によると考えられるノイズが多く含まれ、得られた結果（地殻変動の有無や変動量）の妥当性についての評価が難しく、この種のノイズの除去は大きな課題となっている。

また、火山性震動多発時の処理手法等、噴火以外の火山異常を判断するための処理手法にも改善が望まれている。

研究の成果の到達目標

（副課題１）噴火現象の定量的監視技術の開発

気象レーダー等のリモートセンシング技術を用いた噴煙観測手法や空振観測等から、噴火発生やその規模を迅速に検知する手法を開発するとともに、降灰予測及び火山灰拡散予測手法に用いる噴煙、移流拡散モデルの改善を行う。

（副課題２）火山観測データ処理技術の高度化に関する研究

火山性震動の客観的・定量的な処理手法等の開発によって、火山異常をより迅速・正確に把握するための監視・データ解析技術を開発する。また、干渉ＳＡＲによる地殻変動観測について、気象の影響の除去手法を開発する。

１．研究結果

（１）成果の概要

（１）－１　全体

リモートセンシング技術を用いた噴煙監視技術に関しては、研究期間中に霧島山（新燃岳）の活動的な噴火活動があったことから、気象レーダー等により観測された貴重なデータを活用することが可能となった。レーダーから得られた数多くの噴煙データからは、遠望観測では噴煙の高さを十分に観測できない場合においても、定量的に監視することが可能であることを示し、２日間にわたる準プリニー式噴火の噴煙活動の推移を詳細に再現することに成功した。また、レーダーで観測された桜島の膨大な爆発事例の解析を行い、爆発噴煙の検知率を調査することで、レーダーによって観測される爆発噴煙の平均的な構造を明らかにし、今後の気象レーダーを用いた火山噴煙監視の業務化への重要な知見が得られた。

この観測によって得られた噴煙の高さを、移流拡散モデル計算の初期値として順次活用することにより、精度の高い火山灰の輸送予測が可能になることを示した。また、火山灰に限らず、噴煙に持ち上げられて風の影響を受ける小さな噴石（火山礫）についても、移流拡散モデルで予測計算することが可能であることを示し、火山礫の密度や形状因子についての定量的な検証を実施した。

以上から、定量的な降灰予測の実現が可能となった。さらに火山灰に限らず火山礫の落下予測についても可能となった。

噴煙の動力学シミュレーションについては、非静力学モデルをもとに雲・降水粒子との相互作用を考慮した噴煙－降灰モデルを開発し、複数の火山の噴火事例について実施した結果、噴煙やその周辺の水・氷粒子の平均的な挙動を表現できることを確認した。また、気象衛星ひまわり（MTSAT-2）により得られたデータと整合することを確認し、数百キロメートルの広域においても適用可能であることを示した。これらの成果は、火山灰の凝集現象である火山豆石の形成等の複雑な噴煙現象を、物理過程を考慮して精緻に再現できる可能性を示した。また、大規模火山噴火における広域の噴煙予測に必要な課題を抽出した。

複数種類の音圧センサーを用いた桜島での空振比較観測を実施した結果、火山観測現業に使用している空振計と異なるタイプの空振計、気圧計には振幅と位相に差異があることがわかったが、その原因は各空振計のフィルタの違いに起因することを明らかにし、振幅・位相補正により互いに波形再現性があることを示した。

また、桜島の爆発的噴火に伴う空振データを解析し、弾道を描いて飛散する大きな噴石（火山岩塊）の最大到達距離に対する最大射出速度及び空振振幅との関係を明らかにし、その関係は他の火山においても適用可能であることを示した。また、新燃岳噴火時の空振観測等により噴煙の高さを推定した結果、レーダーから見積もった噴煙の高さの推移を概ね説明できることが分かった。これは、噴火後、即時的に火山岩塊の最大到達範囲を把握することが可能なため、火山防災上有効な成果である。

火山観測データ処理技術の高度化については、SAR干渉解析による地殻変動データに対し、非静力学モデルの数値予報GPVを用いた対流圏における位相伝搬遅延を考慮した補正を行う手法を開発した。これを新燃岳噴火前後の地殻変動について適用した結果、高精度な変動域を検出することに成功した。これはマグマ蓄積や放出量を高精度に把握することが可能であるため、火山活動評価に貢献する。

火山性震動の客観的・定量的な処理手法に関しては、火山性地震のスペクトル的性質からその波形タイプを客観的に分類する手法を開発した。火山性震動波形の客観的分類手法を三宅島直下の地震活動に適用した結果、３つのタイプに分類でき、小規模な噴火の直前には波形タイプが時間的変化していくことを明らかにした。

（１）－２　副課題ごと

（副課題１）噴火現象の定量的監視技術の開発

○気象レーダーによる監視技術

• 平成23年（2011年）に発生した新燃岳噴火事例の種子島、福岡及び鹿児島空港気象レーダーデータを収集し、噴煙エコーを解析した結果、遠望カメラでは把握できない連続的噴火の噴煙エコー頂高度の詳細な時間変化が観測できること、爆発噴煙全13例のうち10例が検知されたこと、降水時であっても爆発的噴火を検知できる事例があることを示した。検知できなかった3例については、雨の影響や噴煙高度が低く噴出物量が少なかったことなどがその理由と考えられる。また、新燃岳に近い鹿児島空港レーダーではエコー強度の一次データにしきい値が設けられているため、種子島・福岡レーダーと比較してエコー頂が系統的に数100m程度低く解析されること、高頻度にスキャンしているため特に爆発的噴火の噴煙エコー頂の時間変化がより詳細に観測できることが分かった。
• 桜島の爆発543例の種子島レーダーデータを収集し、爆発噴煙の検知率を調査した結果、噴煙高度2400m以上の5例はすべて検知され、噴煙高度が低くなるにつれ検知率は低下することを確認した。低下の割合はレーダーの走査パターンから推測されるものにあっており、走査頻度を増せば、小規模な爆発も検知可能なことが分かった。レーダーによって観測される爆発噴煙の平均的な構造を明らかにし、噴煙上昇に伴う火山灰粒子の大気中での振る舞いを推測した。

○移流拡散予測の高度化

• 2011年新燃岳噴火事例について、初期値に気象レーダー観測に基づく噴煙エコー頂高度の解析結果などより適切な噴煙高度を適用することで、リアルタイムで降灰予測を行うための移流拡散モデルにおいても、現行の目視観測の噴煙高度を使用する場合と比べて降灰の予測精度（適中率）が約10%改善することを確認した。また同モデルによる富士山宝永噴火クラスを想定した降灰シミュレーションを実行し、大規模噴火時に想定される傘型噴煙が十分表現できていないことや成層圏内における移流拡散予測の課題を挙げた。
• 2011年新燃岳噴火に伴い気象庁から発表された降灰予報全39事例について、予想降灰域と降灰分布の比較検証を行い、降灰予測に用いているMSMの予報値を入力する移流拡散モデルの初期値（噴煙柱モデル）の拡散比率を、中央粒径での拡散量が最大となる高度を1/2に下げる変更をすることにより予測が改善することを明らかにした。
• 火山礫の落下予測ついても、火山灰の輸送予測に使用している移流拡散モデルの手法を適用できることを示し、形状因子や密度への依存性を確認した。

○噴煙シミュレーション

• 非静力学モデルをもとに、雲・降水粒子との相互作用を考慮した噴煙－降灰モデルを開発し、Sarychev Peak火山や桜島の噴火事例について噴煙の動力学シミュレーションを実行した。噴煙やその周辺の水・氷粒子の平均的な挙動を表現できることを確認するとともに、乱流過程の精緻化や質量保存性の向上など課題を見つけることができた。
• 2011年1月26～27日新燃岳噴火にともなう降灰・火山灰輸送の再現実験を噴煙－降灰モデルを用いて行い、降灰調査およびMTSAT-2から得られたデータと比較した。噴煙高度を時間変化させるなど最適な火山灰放出プロファイルを与えることで、水平数10kmスケールの降灰分布をよく再現できることを確認した。さらに、数100kmスケールの火山灰輸送の再現性を同時に満たすには、噴煙と気象場との力学的相互作用を適切にモデル化することの必要性が示唆された。

○空振観測等

• 気象庁の火山観測現業に使用している空振計（圧電型の超低周波マイクロホン）とコンデンサ型の超低周波マイクロホン及び水晶振動型の気圧計による桜島での同時観測の結果、空振波形の全振幅で約１割の差異があること、波形の差異は振幅・位相特性の違いに起因する見かけ上の差であること、特性の違いは超低周波帯域での各空振計のフィルタの違いに起因することを明らかにし、振幅・位相補正により互いに波形再現性があることを示した。
• 桜島の爆発的噴火に伴う空振データを解析し、火山岩塊の最大到達距離に対する最大射出速度及び空振振幅との関係を明らかにした。また、得られた関係は、他の火山においてもおおむね適用可能であることを示した。
• 業務的に重要である空振観測、傾斜観測及び地震観測のデータを用いた噴煙高度推定のための基礎解析を、新燃岳噴火時のデータによって実施し、レーダーから見積もった噴煙の高さの推移を概ね説明できることが分かった。

（副課題２）火山観測データ処理技術の高度化に関する研究

○地殻変動データへの気象ノイズの除去

• 新燃岳噴火前後の干渉SAR解析画像について、5kmメッシュのメソ解析値を初期値・境界値として1kmメッシュにダウンスケーリングした非静力学モデルの数値予報GPVを用いることで、対流圏における位相伝搬遅延を考慮した干渉解析を行った。これによって大気中の水蒸気による気象ノイズを除去することが可能になり、新燃岳噴火に伴う新燃岳北西部領域においてより高精度な沈降域を検出することに成功した。
• 新燃岳噴火前後のSAR干渉解析結果について、上記非静力学モデルをダウンスケーリングして補正した変位量から圧力源を推定した結果、補正しない場合と比べて圧力源の深さは10%程度浅くなり、体積変化量は20%近く過大評価されていたことが分かった。

○火山性震動の定量的処理手法

• 火山性地震のスペクトル的性質からその波形タイプを客観的に分類する手法を開発した。
• 火山性震動の客観的分類手法を三宅島直下の地震活動に適用した結果、３つのタイプに分類でき、ごく小規模な噴火の直前には「高周波地震」→「やや低周波地震」へと波形が時間的変化をしていくことを明らかにした。
• 桜島のハーモニックな火山性微動（C型微動）に伴う超低周波音を解析し、C型微動は火口直下ごく浅部で発生し、超低周波音は昭和火口から射出されること、超低周波音の励起率は爆発地震あるいは低周波が卓越する火山性地震（BL型地震）発生後、時間とともに減少することを明らかにし、大気に開放的な共鳴体が収縮・閉塞していく過程を見ている可能性を示した。

（２）当初計画からの変更点（研究手法の変更点等）

• 気象レーダーによる火山噴煙解析については、当初、桜島の噴煙を対象として種子島レーダーのデータを用いる計画だったが、研究期間中に2011年新燃岳噴火が発生したため新燃岳も解析対象とすることとし、福岡、種子島レーダーに加え、鹿児島空港レーダーのデータも収集して分析を行った。
• 気象庁地震火山部からの要請に基づき、移流拡散モデルによる降灰予測に加え、航空路火山灰情報（VAA）のための火山灰拡散予測に関する技術開発も研究内容に追加した。
• 干渉SARの水蒸気ノイズ補正処理方法については、当初標高差から経験的にノイズを除去する手法で着手する予定だったが、数値予報GPVを利用する環境が速やかに構築できたため、初年度から数値予報GPVを用いた補正手法の開発に取り組んだ。

（３）成果の他の研究への波及状況

SAR干渉解析における数値予報GPVを用いた気象ノイズ補正処理手法については、重点研究「地殻変動観測による火山活動監視評価と噴火シナリオの高度化に関する研究」（平成23～27年度）において活用し、高精度の火山活動監視評価の研究を実施する上で貢献した。

（４）今後の課題

（副課題１）噴火現象の定量的監視技術の開発

本研究において、初期値となる火山噴煙の高さを正確に把握することが、移流拡散モデルで降灰量の定量的な予測を行う上で極めて重要であることが確認された。このため、これまでのように遠望カメラなどを用いた目視観測だけでなく、リモートセンシング技術を用いた噴火の検知、噴出状態、及び噴煙の高さを即時的に高精度に把握する技術の高度化が必要である。具体的には気象レーダーを活用することが有効と考えられるが、雨天時や大規模噴火時には対応できていない。噴煙と雨雲の判別技術の開発が必須である。

一方、噴煙状態の初期値の即時把握が可能となっても、予測の基礎となる噴煙柱モデルや移流拡散モデルが大規模噴火に対応していないという課題がある。そのため、降灰量、最大粒径、火山灰濃度等の量的な情報を導入することが検討されている降灰予報やVAAの高度化のために、非静力学モデルに基づく大規模噴火に伴う噴煙柱の形成・発達に関する研究と、その成果を初期値（噴煙柱モデル）として活用した火山灰・礫等の移流拡散モデルに基づく高精度な予測技術の開発が必要である。

課題

噴煙と雨雲の判別技術を開発すること

噴煙柱モデル、移流拡散モデルを大規模噴火に対応させること

（副課題２）火山観測データ処理技術の高度化に関する研究

本研究は、5kmメッシュのメソ解析をもとに、気象庁非静力学モデルを1kmメッシュにダウンスケーリングして得られた気象要素から対流圏補正を実施し、業務に活用可能な成果を得た。今後は、2kmメッシュのLFMモデルの直接利用や、さらにダウンスケーリングしたJMA-NHMの活用、及びGNSS可降水量のデータ同化に伴い現在の気象庁メソ解析で算出されている天頂遅延量の直接利用などを実施してSAR干渉解析に対する補正精度をさらに向上させることが検討課題である。

これら補正技術はSAR干渉解析のみならず、GNSSやEDM等の電磁波を利用した他の観測種目への適用も期待される。

課題

SAR等の電磁波を用いた地殻変動観測データの補正精度を上げること

２．自己点検

（１）到達目標に対する達成度

2011年に新燃岳の噴火が発生したため、一部当初計画からの変更はあったが、この噴火の観測成果も取り込み、当初の予定を上まわる成果をあげ、到達目標を達成した。

（２）研究手法及び到達目標の設定の妥当性

2011年1月の新燃岳噴火は、近年国内ではほとんど類を見ない噴火であったが、これに関する気象レーダー、SAR、空振、可視及び熱赤外画像、衛星画像、火山灰などのデータを収集し、それらのデータを用いた解析、これまでに開発してきた手法の検証などを進めた。当初の計画にないものでも研究に有用なデータは積極的に収集しており、研究手法は妥当であった。

（３）成果の施策への活用・学術的意義

• 気象レーダーの噴煙検知能力を系統的に初めて明らかにでき、これは気象レーダーによる噴煙観測の基礎となる。
• VAA業務のための火山灰拡散予測に関して各種開発を行い、鹿児島空港や宮崎空港等を対象にした定時拡散
• 降灰予測図は平成22年7月から試験提供が開始され、全球域に拡張した移流拡散モデルは今年度更新が予定されている。
• 研究成果の一部は火山噴火予知連絡会において報告し、活動評価に随時使用された。
• 弾道を描いて飛散する大きな噴石の到達範囲の研究成果、噴煙の高さを推定する研究成果、風の影響を受ける小さな噴石の移流拡散モデル適用による落下予測の研究成果等は、火山噴火予知連絡会火山活動評価検討会においても報告されるとともに、将来の業務への活用についても検討がなされようとしている。
• 噴煙エコーの解析、降灰の量的予測等の研究成果をふまえて、平成24年度に降灰予報の高度化に向けた検討会が開催された。
• 富士山火山防災対策協議会に係る作業のために研究成果を提供している。

４）総合評価

2011年新燃岳噴火時の気象レーダーのデータを解析して噴煙高度の細かな時間変化が観測できることを示し、またそれを初期値に用いることで噴煙の移流拡散予測の精度が向上することを明らかにするなど、特筆すべき成果が得られている。干渉SARにおける大気遅延量補正に数値予報GPVを用いる手法の有効性が示され、今後更なる手法改善が期待できる。

このように順調に成果がもたらされており、目標としている成果の達成ができた。また、研究開発を行っている観測手法、解析手法は気象庁における火山監視などに今後の活用が大いに見込まれるものである。

３．参考資料

３．１　研究成果リスト

（１）査読論文：９件

1. Hashimoto, A., T. Shimbori, and K. Fukui, 2012: Tephra fall simulation for the eruptions at Mt. Shinmoe-dake during 26-27 January 2011 with JMANHM, SOLA, 8, 37-40.

2. 鬼澤真也・新堀敏基・福井敬一・安藤　忍・弘瀬冬樹・木村一洋・吉田康宏・岩切一宏・吉田友央・山本哲也・吉川澄夫, 2013: 2011 年霧島山新燃岳噴火における降灰観測と予測, 験震時報, 印刷中.

3. 鬼澤真也・新堀敏基・福井敬一, 2013: 遠望カメラ画像による噴煙高度の把握とマグマ噴出率の推定－2011年3月13日霧島山新燃岳噴火の事例－, 験震時報, 印刷中.

4. 新堀敏基, 相川百合, 福井敬一, 橋本明弘, 清野直子, 山里　平, 2010: 火山灰移流拡散モデルによる量的降灰予測－2009年浅間山噴火の事例－, 気象研究所研究報告, 61, 13-29.

5. 新堀敏基・桜井利幸・田原基行・福井敬一, 2013: 気象レーダー・衛星による火山噴煙観測 ―2011年霧島山（新燃岳）噴火の事例― , 験震時報, 印刷中.

6. 高木朗充・新堀敏基・山本哲也・白土正明・平祐太郎・加藤幸司・福井敬一, 2013: 物理観測による新燃岳の噴火規模の即時的な推定の試み, 験震時報, 印刷中.

7. 高木朗充, 福井敬一, 小司禎教, 2010: 火山周辺でのGPS観測における数値気象モデルを用いた対流圏補正, 火山, 55, 1-12.

8. 高木朗充, 福井敬一, 新堀敏基, 飯島 聖, 2010: 光波測距の数値気象モデルに基づく大気補正 －浅間山への適用－, 火山, 55, 41-51.

9. 福井敬一・寺田暁彦,2013: 霧島山新燃岳2011年2月の放熱率とH2O放出率, 験震時報, 印刷中.

（２）査読論文以外の著作物（翻訳、著書、解説）：８件

1. Shimbori, T., Y. Aikawa, N. Seino, 2009: Operational implementation of the tephra fall forecast with the JMA mesoscale tracer transport model. CAS/JSC WGNE Res. Activ. Atmos. Oceanic Modell., 39, 0529-0530.

2. 気象研究所［新堀敏基］, 2010: 2009年2月2日浅間山噴火に伴う降灰予報の検証と最大噴煙高度の再推定, 火山噴火予知連絡会会報, 103, 35-37.

3. 気象研究所［新堀敏基］, 2011: 2009年10月3日桜島噴火に伴う降灰予報の検証, 火山噴火予知連絡会会報, 105, 178-180.

4. 気象研究所［新堀敏基・鬼澤真也・甲斐玲子］, 2012: 2011年霧島山（新燃岳）噴火に伴う降灰予報の予備検証, 火山噴火予知連絡会会報, 108, 185-188.

5. 気象研究所［新堀敏基・福井敬一］, 2012: 種子島・福岡レーダーで観測された2011年霧島山（新燃岳）噴火に伴う噴煙エコー頂高度の時間変化, 火山噴火予知連絡会会報, 108, 189-196.

6. 気象研究所［新堀敏基・福井敬一］, 2012: 種子島・福岡レーダーで観測された2011年霧島山（新燃岳）噴火に伴う噴煙エコー頂高度の時間変化（その２）, 火山噴火予知連絡会会報, 109, 173-178.

7. 気象研究所・気象庁［福井敬一・新堀敏基］, 2010: 気象レーダーで見た桜島2009年4月9日噴火噴煙, 火山噴火予知連絡会会報, 103, 123-127.

8. 気象研究所・東京大学地震研究所［福井敬一・前田憲二・卜部　卓・辻　浩］, 2010: 硫黄鳥島における熱映像観測結果（2006年7月5日）, 火山噴火予知連絡会会報, 100, 126-129.

（３）学会等発表

ア．口頭発表

・国内の会議・学会等：３６件

1. 新井伸夫, 今西祐一, 綿田辰吾, 大井拓磨, 村山貴彦, 岩國真紀子, 野上麻美, 山里　平, 上田義浩, 藤原善明, 新堀敏基, 2011: インフラサウンドの観測－センサ（絶対圧型とマイクロフォン式）の比較－. 日本音響学会2011年秋季研究発表会, 3-7-3.

2. 安藤　忍・高木朗充・新堀敏基, 2013: 気象庁におけるSARデータを活用した地震・火山活動の把握と大気補正手法について, 2013年度京都大学防災研究所特定研究集会「SARが切り拓く地球人間圏科学の新展開」.

3. 安藤　忍・高木朗充・平祐太郎・藤原みどり, 2011: 気象庁のSARを用いた火山地殻変動監視及び研究. 東京大学地震研究所特定共同研究B「SARを用いた地震火山活動に伴う地殻変動の検出」平成23年度成果報告会.

4. 新堀敏基, 2009: 火山灰の輸送シミュレーションと降灰予報. 平成21年度東京大学地震研究所共同利用研究集会「火山現象の数値計算研究」.

5. 新堀敏基, 2011: 2011年霧島山（新燃岳）噴火に伴う量的降灰予測の試行実験, 平成23年度東京大学地震研究所共同利用研究集会「火山現象のダイナミクス・素過程研究」.

6. 新堀敏基・相川百合・清野直子, 2009: 火山灰移流拡散モデルによる量的降灰予測の検証. 日本地球惑星科学連合2009年大会, V159-023.

7. 新堀敏基, 2012: 富士山噴火を想定した降灰シミュレーション. 第29回つくば火山学セミナー「３．１１後の火山活動～富士山の最近の活動を中心に～」.

8. 新堀敏基, 2011: 2011年霧島山（新燃岳）の噴煙エコーの解析. 第27回つくば火山学セミナー「噴煙と火山灰輸送に関する新知見～霧島新燃岳噴火から～」.

9. 新堀敏基・桜井利幸, 2010: 火山灰の輸送シミュレーションと航空路火山灰情報. 平成22年度東京大学地震研究所共同利用研究集会「火山現象の数値計算研究」.

10. 新堀敏基・高木朗充・橋本明弘, 2012: 移流拡散モデルによる火山礫の落下シミュレーション. 平成24年度東京大学地震研究所共同利用研究集会「火山現象のダイナミクス・素過程研究」.

11. 新堀敏基・橋本明弘・福井敬一, 2012: 火山噴煙の気象レーダーによる観測と降灰予測への活用に向けた研究－2011年霧島山（新燃岳）噴火の事例から－. 平成23年度気象庁施設等機関研究報告会.

12. 新堀敏基・橋本明弘・福井敬一, 2012: 2011年霧島山（新燃岳）噴火対応～噴煙エコーの解析と降灰の量的予測に関する研究～. 平成23年度気象研究所研究成果発表会.

13. 新堀敏基・福井敬一・橋本明弘・山里　平, 2009: 2009年2月2日浅間山噴火に伴う量的降灰予測―気象レーダーにより観測された噴煙エコー頂高度の利用―. 日本火山学会2009年度秋季大会, B29.

14. 高木朗充・宇都宮真吾・中橋正樹・飯島　聖・長谷川嘉彦・山本哲也, 2012: 爆発的噴火に伴って飛散する火山岩塊の到達距離と空振振幅の関係, 日本火山学会2012年度秋季大会, A2-07.

15. 高木朗充・新堀敏基・安藤　忍・福井敬一, 2012: 気象庁のSARを用いた火山監視活用, 京都大学防災研究所一般研究集会「SAR研究の新時代に向けて」平成24年度成果報告会.

16. 高木朗充・新堀敏基・福井敬一, 2013: 気象庁レーダーによる火山噴煙観測と降灰予報業務の高度化. 次世代安心・安全ICTフォーラム企画部会 災害・環境監視技術検討会.

17. 高木朗充・新堀敏基・山本哲也・白土正明・平祐太郎・加藤幸司・福井敬一, 2012: 画像解析を用いた新燃岳における噴火規模の即時的な推定の試み, 日本地球惑星科学連合2012年大会, SVC54-08.

18. 高木朗充・福井敬一・新堀敏基・山里　平・坂井孝行・安藤　忍・藤原健治・飯島　聖, 2009: 光波測距の数値気象モデルに基づく大気補正－浅間山への適用－, 日本測地学会第112回講演会, 34.

19. 高木朗充・福井敬一・山里　平・小司禎教, 2009: GPS基線解析における数値気象モデルを用いた対流圏補正－浅間山への適用－. 日本地球惑星科学連合2009年大会, V159-027.

20. 長井雅史・鵜川元雄・棚田俊收・新堀敏基・橋本明弘・鬼澤真也, 2011: ゾンデによる霧島山新燃岳の噴煙観測. 日本火山学会2011年度秋季大会, A1-17.

21. 橋本明弘, 2009: 雲過程を考慮した噴煙モデルの開発－Sarychev Peak 2009年6月12日噴火事例への適用－. 平成21年度東京大学地震研究所共同利用研究集会「火山現象の数値計算研究」.

22. 橋本明弘, 2011: 新燃岳2011年1月26日噴火にともなう火山灰輸送の数値実験. 平成23年度東京大学地震研究所共同利用研究集会「火山現象のダイナミクス・素過程研究.

23. 橋本明弘, 2011: 新燃岳 2011 年1月26－27日の噴火にともなう火山灰輸送の数値実験. 第27回つくば火山学セミナー「噴煙と火山灰輸送に関する新知見～霧島新燃岳噴火から～」.

24. 橋本明弘・新堀敏基・福井敬一, 2009: 雲過程を考慮した噴煙モデルの開発－Sarychev Peak 2009年6月12日噴火事例への適用－. 日本火山学会2009年度秋季大会, A02.

25. 橋本明弘・新堀敏基・福井敬一, 2010: 雲・降水過程を考慮した噴煙－降灰モデルの開発（その２）霧島山新燃岳2008年8月22日噴火事例への適用. 平成22年度東京大学地震研究所共同利用研究集会「火山現象の数値計算研究.

26. 橋本明弘・新堀敏基・福井敬一, 2011: 霧島山新燃岳噴火に伴う火山灰輸送の数値実験. 日本地球惑星科学連合2011年大会, SVC050-08.

27. 橋本明弘・新堀敏基・福井敬一, 2011: 霧島山新燃岳噴火に伴う火山灰輸送の数値実験（その２）. 日本火山学会2011年度秋季大会, A1-19.

28. 橋本明弘・新堀敏基・福井敬一, 2012: 霧島山新燃岳噴火に伴う火山灰輸送の数値実験（その３）. 日本火山学会2012年度秋季大会, B1-13.

29. 橋本明弘・新堀敏基・福井敬一, 2012: 新燃岳2011年1月26－27日噴火にともなう広域火山灰輸送の数値実験. 平成24年度東京大学地震研究所共同利用研究集会「火山現象のダイナミクス・素過程研究」.

30. 福井敬一, 2009: ALOS/PRISMによる国内活火山における噴気のマッピングとモニタリング. ALOS-3利用ワークショップ1, 宇宙航空研究開発機構筑波宇宙センター.

31. 福井敬一・安藤　忍, 2009: ALOS/PRISMを用いた噴気活動の評価に向けて. 日本火山学会2009年度秋季大会, B30.

32. 福井敬一・安藤　忍, 2010: ALOS/PRISMによる日本国内活火山における噴気活動評価, 平成22年度東京大学地震研究所共同利用研究集会「地震・火山活動と関連する災害のリモートセンシング」（課題番号2010-W-07）.

33. 福井敬一・新堀敏基, 2010: 種子島気象レーダーによる桜島噴火噴煙の検知率. 日本火山学会2010年度秋季大会, 3-A05.

34. 山里　平・新堀敏基・小枝智幸・片岡義久・末峯宏一・加藤幸司・坂井孝行・藤原善明・山内　博, 2010: 霧島・新燃岳の水蒸気爆発に伴う空気振動. 日本火山学会2010年度秋季大会, 3-A14.

35. 山里　平, 2009: 火山活動の監視に気象学の知見・観測技術を応用. 平成21年度気象研究所研究活動報告会, 気象庁講堂.

36. 横田　崇, 2013: 火山災害対策へのリモートセンシング技術の活用. 次世代安心・安全ICTフォーラム総会記念特別講演会.

イ．ポスター発表

・国際的な会議・学会等：５件

1. Hasegawa, Y., A. Sugai, Y. Hayashi, S. Imamura, T. Shimbori and Toshiyuki Matumori, 2013: Volcanic Ash Fall Forecasts of Japan Meteorological Agency and its improvement, International Association of Volcanology and Chemistry of the Earth’s Interior 2013 Scientific Assembly, 4F-P13.

2. Hashimoto, A., T. Shimbori, K. Fukui and A. Takagi, 2013: Numerical Simulation of Transport and Sedimentation of Volcanic Ash for the Eruptions at Mt. Shinmoe-dake during 26-27 January 2011, International Association of Volcanology and Chemistry of the Earth’s Interior 2013 Scientific Assembly, 4F-P11.

3. Nagai, M., M. Ukawa, T. Tanada, T. Shimbori, A. Hashimoto, S. Onizawa and T. Sawada 2013: Balloon-borne Observation of Volcanic Ash from Shinmoe-dake (Kirishima) Volcano in March 2011, International Association of Volcanology and Chemistry of the Earth’s Interior 2013 Scientific Assembly, 2E-P21.

4. Shimbori, T., A. Hashimoto, S. Onizawa, A. Takagi, T. Yamamoto, K. Fukui, Y. Hayashi, S. Imamura, A. Sugai, Y. Hasegawa, R. Kai, S. Sugiura, T. Ueyama, T. Sakurai and S. Shirato, 2013: Observations by the JMA Weather Radar Network and Quantitative Predictions of Tephra-Fall with the JMA RATM for the Eruptions at Shinmoe-dake Volcano in 2011, International Association of Volcanology and Chemistry of the Earth’s Interior 2013 Scientific Assembly, 4F-P10.

5. Takagi, A., T. Shimbori, T. Yamamoto, T. Yokota, Y. Fujiwara, Y. Hasegawa, A. Sugai, S. Iijima, K. Kato, S. Utsunomiya, M. Nakahashi and M. Iguchi, 2013: Relationship between infrasound pressure and possible flight distance of volcanic bomb, International Association of Volcanology and Chemistry of the Earth’s Interior 2013 Scientific Assembly, 2C-P17.

・国内の会議・学会等：２６件

1. 鬼澤真也・新堀敏基・山本哲也, 2012; 多項目観測による火山灰輸送の解析. 日本火山学会2012年度秋季大会, P20, 御代田町, 2012/10/15.

2. 鬼澤真也・福井敬一・新堀敏基・安藤　忍・木村一洋・弘瀬冬樹・吉田康宏・岩切一宏・吉田知央・山本哲也・吉川澄夫, 2011: 2011 年霧島新燃岳噴火に伴う噴煙観測および降灰調査. 日本地球惑星科学連合2011年大会, SVC070-P19.

3. 気象研究所, 2009: 気象補正等による火山観測データの高精度化の研究. 平成20年度地震・火山噴火予知成果報告シンポジウム. ポスター発表資料集, 326-330, 地震研究所.

4. 気象研究所, 2010: 気象観測技術等を活用した火山監視・解析手法の高度化に関する研究, 「地震及び火山噴火予知のための観測研究計画」成果報告シンポジウム, 7022, 地震研究所.

5. 気象研究所, 2011: 気象観測技術等を活用した火山監視・解析手法の高度化に関する研究. 「地震及び火山噴火予知のための観測研究計画」成果報告シンポジウム, 7022, 地震研究所.

6. 気象研究所, 2011: 気象研究所における新燃岳噴火対応. 「地震及び火山噴火予知のための観測研究計画」成果報告シンポジウム, 新燃9, 地震研究所.

7. 気象研究所, 2012: 気象観測技術等を活用した火山監視・解析手法の高度化に関する研究, 「地震及び火山噴火予知のための観測研究計画」成果報告シンポジウム, 7022, 地震研究所.

8. 気象研究所, 2013: 気象観測技術等を活用した火山監視・解析手法の高度化に関する研究, 「地震及び火山噴火予知のための観測研究計画」成果報告シンポジウム, 7022, 地震研究所.

9. 新堀敏基・相川百合・甲斐玲子・桜井利幸・白土正明・齋藤　誠, 2010: 航空路火山灰拡散モデルの拡張－2010年エイヤフィヤトラヨークトル火山噴火への適用－, 日本火山学会2010年度秋季大会, P57.

10. 新堀敏基・安藤　忍・福井敬一・橋本明弘・小司禎教・高木朗充, 2011: 気象庁非静力学モデルによる大気遅延量の推定とSAR干渉解析への応用, 日本地球惑星科学連合2011年大会, STT057-P05.

11. 新堀敏基・小久保一哉・高木朗充・鬼澤真也・山本哲也・福井敬一・安藤　忍・藤原善明・坂井孝行・山里　平・上田義浩・加藤幸司・中橋正樹・松末伸一, 2013: 桜島における空振比較観測. 日本地球惑星科学連合2013年大会, MTT40-P02.

12. 新堀敏基・高木朗充・橋本明弘・長谷川嘉彦・林　洋介・山本哲也, 2012: 移流拡散モデルによる降下火山礫予測. 日本火山学会2012年度秋季大会, P21.

13. 新堀敏基・橋本明弘・鬼澤真也・高木朗充・福井敬一・相川百合・甲斐玲子・白土正明・平裕太郎, 2012: 2011年霧島山（新燃岳）噴火に伴う量的降灰予測―気象レーダーにより観測された噴煙エコー頂高度の利用―. 日本気象学会2012年度春季大会, P226.

14. 新堀敏基・橋本明弘・鬼澤真也・福井敬一・相川百合・甲斐玲子・白土正明, 2011: 2011年霧島山（新燃岳）噴火に伴う降灰予報の検証. 日本気象学会2011年度秋季大会, P158.

15. 新堀敏基・福井敬一, 2011: 気象レーダーにより観測された2011 年霧島山（新燃岳）の噴煙エコー, 日本地球惑星科学連合2011年大会, SVC070-P15.

16. 新堀敏基・福井敬一・橋本明弘・加藤幸司・山里　平, 2010: 2009年桜島噴火に伴う量的降灰予測, 日本地球惑星科学連合2010年大会, SVC062-P02.

17. 新堀敏基・福井敬一・橋本明弘・清野直子・山里　平・相川百合, 2009: 火山噴火に伴う降灰の量的予測に関する研究. 第7回環境研究機関連絡会成果発表会. 学術総合センター.

18. 高木朗充・飯島　聖・前川和宏・舟崎　淳, 2009: 数値気象モデルを用いた対流圏補正により明かされた2008年からの浅間山の地殻変動. 日本地球惑星科学連合2009年大会, V159-P032.

19. 高木朗充・新堀敏基・山本哲也・横田　崇・加藤幸司, 2013: 火山噴煙の高さの即時的な把握の検討. 日本地球惑星科学連合2013年大会, SVC050-P02.

20. 橋本明弘・新堀敏基・福井敬一, 2010: 雲・降水過程を考慮した噴煙－降灰モデルの開発（その２）霧島山新燃岳2008年8月22日噴火事例への適用, 日本火山学会2010年度秋季大会, P56.

21. 橋本明弘・新堀敏基・福井敬一, 2012: JMANHMを用いた降灰再現実験：2011年1月26‐27日新燃岳噴火. 日本気象学会2012年度秋季大会, P363.

22. 橋本明弘・福井敬一・高木朗充, 2009: 雲・降水過程を考慮した噴煙－降灰モデルの開発. 日本地球惑星科学連合2009年大会, V159-P026.

23. 福井敬一・青木輝夫・朽木勝幸, 2009: 放射伝達モデルを用いたSO2放出量紫外リモートセンシング観測手法における誤差要因の定量的評価. 日本地球惑星科学連合2009年大会, V159-P017.

24. 藤原善明・山里　平・坂井孝行・小久保一哉・加藤幸司・新堀敏基, 2011: 広範囲で観測された霧島山新燃岳噴火の空振. 日本地球惑星科学連合2011年大会, SVC070-P45.

25. 藤原善明・山里　平・坂井孝行・新堀敏基, 2010: 高層風が空振走時に与える影響について―桜島昭和火口爆発的噴火の場合―, 日本地球惑星科学連合2010年大会, SVC063-P20.

26. 山里　平・新堀敏基・加藤幸司・小枝智幸・片岡義久・末峯宏一・坂井孝行・藤原善明・山内　博・宇平幸一, 2010: 桜島火山のＣ型微動に伴う超低周波音（２）, 日本火山学会2010年度秋季大会, P50.

（４） 投稿予定論文

1. Fujiwara, Y., H. Yamasato, T. Shimbori, and T. Sakai, 2013: Characteristics of dilatational infrasonic pulse accompanying low-frequency earthquake at Miyakejima volcano, Japan. Earth, Planets and Space.

2. 新堀敏基・他, 2014: 移流拡散モデルによる降下火砕物予測－2011年霧島山（新燃岳）噴火の事例－（仮題）, 気象研究所研究報告.

（５） 学会等発表予定

ア．口頭発表

・国内の会議・学会等：１件

1. 高木朗充・新堀敏基・安藤　忍・福井敬一・橋本明弘・小司禎教, 2013: 気象庁非静力学モデルを用いた対流圏補正によるSAR 干渉解析　霧島山等への適用, 日本火山学会2013年度秋季大会, A2-06.

イ．ポスター発表

・国内の会議・学会等：４件

1. 新堀敏基・山本哲也・横田　崇, 2013: 移流拡散モデルによる大規模噴火を想定した降下火砕物予測の課題, 日本火山学会2013年度秋季大会, P45.

2. 橋本明弘・鈴木雄治郎・新堀敏基・高木朗充, 2013: 数100kmにわたる火山灰長距離輸送に関するモデル開発と数値実験, 日本火山学会2013年度秋季大会, P44.

3. 橋本明弘・鈴木雄治郎・新堀敏基・高木朗充, 2013: JMA-NHMを用いた火山灰輸送実験: 2011年1月26-27日新燃岳噴火, 日本気象学会2013年度秋季大会, P345.

4. 藤原善明・山里　平・新堀敏基・加藤幸司・坂井孝行・小窪則夫, 2013: 高層風が空振走時に与える影響について―桜島昭和火口爆発的噴火の場合（その２）―, 日本火山学会2013年度秋季大会, P49.

３．２　報道・記事

• 気象研究所, 2011：「新燃岳噴火、高原町で６１２人が避難」, 読売新聞社会面, 2011年1月31日.
• 気象研究所, 2011：「新燃岳噴火：火砕流を警戒　入山規制半径３キロに拡大」、「新燃岳噴火：溶岩ドーム成長直径５００ｍ　圧力高まる恐れ」, 毎日新聞, 2011年1月31日.
• 気象研究所, 2011：「新燃岳火口から３キロ圏、火砕流への警戒呼びかけ」、「新燃岳溶岩ドーム膨張、高原町５１２世帯に避難勧告」, 読売新聞九州版, 2011年1月31日.
• 気象研究所, 2011：「総合科学技術会議、新燃岳噴火で緊急調査研究を開始」, 日本経済新聞, 2011年2月10日.
• 新堀敏基, 2012：「気象レーダーで降灰予測」, 読売新聞朝刊, 2012年1月29日.
• 新堀敏基, 2012：「関東の降灰は最大10cm超に」, NHK首都圏ニュース, 2012年6月8日.
• 新堀敏基, 2012：「関東の降灰は最大10センチ超に」, NHKニュース7, 2012年6月8日.
• 新堀敏基, 2012：「富士山噴火に備え協議会発足」, NHKニュースウォッチ9, 2012年6月8日.
• 新堀敏基, 2012：「MEGAQUAKE II巨大地震 第3回“大変動期”最悪のシナリオに備えろ」, NHKスペシャル, 2012年6月9日.
• 新堀敏基, 2012：「桜島、新燃岳の降灰予報」, 南日本新聞総合面, 2012年7月29日.
• 新堀敏基, 2012：「命の道を守れ－首都圏大地震に備えて－」NHK首都圏スペシャル, 2012年8月31日.
• 新堀敏基, 2012：「巨大地震「死者32万人」回避への道３」, 日本経済新聞社会面, 2012年9月3日.
• 高木朗充, 2013：「気象レーダーを噴煙観測に活用　検討会開催」, 鹿児島読売テレビ, 2013年7月25日.
• 高木朗充, 2013：「火山灰監視技術向上へ　鹿大で検討会」, 南日本新聞, 2013年7月26日.

３．３　その他（１（３）「成果の他の研究への波及状況」関連）

新燃岳噴火に伴う噴煙高度の推移を気象レーダーで把握した成果は、噴煙高度による噴火規模の推移を明らかにする上で特筆すべきものであり、噴火活動をリファレンスするため内外の論文に数多く引用された。