世界首次公開了用于火山噴發(fā)推移預測的火山灰數據庫 -有助于提高火山噴發(fā)機制的掌握效率- 重點 開發(fā)國內外主要噴發(fā)噴出的火山灰粒子的顯微鏡圖像數據庫 通過火山灰的特征和噴火信息的數據庫化，可以立即檢索類似事例 火山噴發(fā)的即時狀況把握及其對推移預測的貢獻 概要
國立研究開發(fā)法人產業(yè)技術綜合研究所(以下稱為“產綜合研”)活斷層火山研究部門大規(guī)模噴發(fā)研究組下司信夫研究組長、松本惠子研究員們公開了國內外主要噴發(fā)噴出的火山灰的數據庫。 這是世界上第一個收錄火山灰粒子的顯微鏡圖像及其噴火方式、火山活動狀況等信息的數據庫。 該數據庫幾乎涵蓋了21世紀國內發(fā)生的主要噴發(fā)火山灰，此外還采集了更古老的噴發(fā)和海外的噴發(fā)樣品。 該數據庫允許在新火山噴發(fā)發(fā)生時，快速檢索提取具有相似特征的歷史火山灰信息。 據此，通過及時掌握噴火的機理，預測其推移，可以為減輕噴火災害做出貢獻。
概要圖 將國內外主要火山灰的顯微鏡圖像和噴火信息數據庫化并在網絡上公開
開發(fā)的社會背景
火山噴發(fā)發(fā)生時，為了在時時刻刻變化的噴發(fā)狀況中進行適當的防災應對，根據各種觀測數據，參照過去的類似事例，推測發(fā)生的噴發(fā)機理，并據此進行推移預測。 其中，火山釋放并運往遠方的火山灰是火山噴發(fā)的直接物證，保存了掌握火山噴發(fā)發(fā)生機制所不可缺少的信息。 例如，根據火山灰的顏色、形狀、粒子種類的組合等特征，可以推測巖漿是否與噴發(fā)有關、結晶量、氣泡量等巖漿的狀態(tài)、爆炸方式等。 但是，至今為止，關于過去噴發(fā)噴出的火山灰的特征，由于沒有以統(tǒng)一的基準匯總的數據庫，所以調查過去的類似事例并不容易，對要求即時性的噴發(fā)推移預測來說成為了障礙。
研究的經過 產綜合研究所基于火山噴發(fā)物的地質學和物質科學的解析，致力于把握火山活動機理的研究。 國內噴發(fā)發(fā)生時，作為氣象廳火山噴發(fā)預測聯(lián)絡會的組成人員，通過判別火山灰的構成粒子進行噴發(fā)機理的分析，并及時向社會提供該信息。 在這個過程中，不斷積累有關火山灰的數據。 火山灰數據在產經綜合研究所的積累是國內首屈一指的，幾乎涵蓋了21世紀國內發(fā)生的主要噴發(fā)。 對于20世紀以前和史前時代等更古老時代的噴出物，也在通過地質調查和文獻調查進行試樣和信息的收集。
研究內容 此次開發(fā)的火山灰數據庫，就國內外38座火山發(fā)生的噴火約100個事例，收錄了約1000件火山灰樣品的構成粒子的信息(圖1 )。 每件收錄的火山灰試樣都有多個光學顯微鏡圖像。 各試樣附帶有噴出日、噴出地點、采集地點、采集狀況等信息，還具有檢索噴發(fā)的火山和采集地點等地理信息并在地圖上顯示的功能。 另外，對于一些試樣，除了光學顯微鏡圖像以外，還收錄了用于掌握粒子表面微細結構的電子顯微鏡圖像、用于掌握粒子內部的組織信息的研磨截面的光學電子顯微鏡圖像、以及構成物的化學組成分析數據等。 這些總數據數約為10600件。 本數據庫除了收錄了21世紀國內發(fā)生的幾乎所有火山噴發(fā)的火山灰外，還收錄了海外火山和20世紀以前國內發(fā)生的噴發(fā)的火山灰。 這種收錄火山灰顆粒特征的數據庫在國內是唯一的，國外也幾乎沒有類似事例。
圖1 圖1火山灰數據庫概述 通過本數據庫，火山灰試樣和噴火事例被整理，可以容易地檢索提取。 2021年10月20日阿蘇火山中岳噴發(fā)時，第二天產綜研人員在當地采集火山灰，當天將帶回的火山灰顯微鏡圖像收錄在數據庫中。 根據與數據庫中過去阿蘇火山中岳火山灰顆粒相似的特征，發(fā)現噴發(fā)了火山口底部的堆積物，并報告給氣象廳的火山噴發(fā)預知聯(lián)絡會。 這樣，在新的噴火發(fā)生時，通過使用本數據庫，可以檢索該火山的過去的噴火和其他火山的噴火事例，提取具有類似特征的火山灰的信息，可以對噴火的機理把握和推移預測做出貢獻(圖2 )。
本數據庫今天在地質調查綜合中心的惠普公開，可以使用
https://gbank.gsj.jp/volcano/volcanic_ash/index.html
圖2 圖2通過活用火山灰數據庫，有助于把握噴發(fā)狀況、推移預測
今后的計劃 今后將繼續(xù)開展國內外火山灰樣品的收集和收集，在完善涵蓋更多種火山噴發(fā)和規(guī)模的數據的同時，推進可從噴發(fā)方式和火山灰粒子的特征進行檢索等、對火山噴發(fā)推移預測有效的信息檢索、提取功能的高度化。 術語說明 ◆火山灰 因火山爆發(fā)而破碎的巖漿和巖石碎片中，小于2 mm的粒子。 通過分析構成物，可以得到引起噴火的巖漿的特性等信息。
◆噴火方式 一并表示噴火現象多種特征的術語。 綜合判斷和使用通過物理觀測和地質學方法取得的噴火的爆炸性、頻率、機理和堆積方式等各種因素。 代表性的樣式有基于巖漿性質和爆炸性的爆發(fā)性噴火、熔巖流噴火，以及基于外來水的參與的巖漿水蒸氣噴火、水蒸氣噴火。 另外，也有將斯特朗堡式、普里尼式、布爾卡諾式、蘇魯齊式噴火等代表性火山中典型的噴火現象一并命名的樣式。
