南海トラフ地震警戒情報

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火山の地殻変動観測!傾斜計と衛星を使って噴火を予知することができる!?


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火山の地殻変動


火山は噴火活動に伴って、山が膨れたり縮んだりします。


噴火の休止期が終了し、下にあるマグマが地上に上がるときには山体が膨張し、


その反対に、マグマが下へ戻るときには山が収縮します。



このような地盤の動きを合わせて「地殻変動」と総称します。



山が示す膨張や収縮はきわめてわずかなものなので、非常に正確な測定をすることで初めて確認することができます。


具体的には、火山体をつくる斜面の傾きを傾斜計という精密機器を使って観測します。


傾斜計は人間がどれだけ注意を払っていても気づくことができないような傾きも確実に捉えることができます。



また、火山の麓からトンネルを掘って、さらに精度のよい観測を可能にする手法もあります。


これは「水管傾斜計」といって、火山の斜面に水平にトンネルを掘り、その中に水が入った管を3本、水平に並べます。


水管は直角三角形の3辺となるように並べます。


それぞれの水管の両端では水位は等しく、地面がわずかでも傾くと中に入った水が移動します。


この水位の変化を電気的に測定することで傾斜を調べるのです。



このような観測機器から得られた情報をリアルタイムで監視することで、噴火の兆候があった場合に直ちに警報を出すことができるようにしています。



「GNSS」と「SAR」


現在では、GNSSによる地殻変動の観測も行われています。


GNSSとは、全球測位衛星システムのことで、複数の衛星から電波を受け取るアンテナを地上に設置し、自分の位置を正確に把握する仕組みです。


これはカーナビにも用いられているGPSや、その他複数の測位システムを総合したものであり、原理としてはGPSと同じです。



GNSSの精度はどんどんよくなっていて、ミリメートル単位の測定まで可能になってきました。



このくらいの精度があれば、地下のマグマの移動によって起きる地殻変動をかなり詳しく把握することができます。


GNSSによって観測された地面の移動は、国土地理院がインターネットで公表しており、ほぼリアルタイムで見ることができます。



さらに最近では合成開口レーダー(SAR)も使って地殻変動が捉えられるようになってきました。


SARとは、人工衛星や航空機にレーダーを搭載し、マイクロ波を発射して地表との距離を精密に測るシステムです。



人工衛星や航空機は上空を移動するので、地面が動いた距離を何回も測定することができます。


そのため、地面の動きが時間ごとにどう変化したかということを測定することができるのです。