○ カルデラ噴火 シミュレーション




○ 地震 ・火山噴火、スケール 〜タイムスパン
 


地震、スケール概算一覧  

年  10000 年 1000 年 100 年 10 年 1 年 / 回
Mw 9.5 9.0 .8.5 8.0 7.0
津波遡上高 m 80 40 20 10



火山噴火、スケール概算一覧 (プリニー型)


年  10000 年 1000 年 100 年 10 年 1 年 / 回
M (総量) 10.3 9.7 9.0 8.3 7.7
M (衝撃波) 0.5 % 8.8 8.2 7.5 6.8 6.2
衝撃波 km/100G 300 100 30 10
火砕流 km 80 40 20 10
マグマ総量 km^3 100 10 0.1 0.01








○ カルデラ噴火 シミュレーション の基本概念
 

カルデラ噴火、特に九州 (阿蘇、霧島、姶良 etc)のカルデラ火山における、定量的・噴火シミュレーションを策定した場合、そのスケールに関しては、マグマの蓄積量の不足から、フル (マグマ量 500 km^3 〜) ではなく、やや小さくするのが適正と思われます。

現在、一番活動的な姶良カルデラの場合、フル噴火の半分程度のマグマ蓄積量と推定される為に、シミュレーションのスケールは、100、30、10、3、 そして 1km^3 (1914 桜島噴火)の5種が適正でしょう。

なお、マグマの供給量は、年間で約 0.01 km^3 とされています。


(備考) 姶良カルデラ、超巨大火砕流シミュレーション 
http://www.nsr.go.jp/activity/regulation/tekigousei/data/0095_04.pdf
https://www.nsr.go.jp/activity/regulation/tekigousei/data/0024_01.pdf
https://www.nsr.go.jp/activity/regulation/tekigousei/h26fy/data/0113_01.pdf

(備考) 地震・火山 etc 一覧 (原子力規制委員会)

http://www.nsr.go.jp/activity/regulation/tekigousei/h26fy/20140423.html




○ カルデラ噴火 シミュレーション (マグマ総量 30 km^3)


マグマ総量、
30 km^3 程度の、中規模カルデラ噴火は、日本付近において約 3000年 / 回 程度の頻度 
(世界的には、約 300年 / 回 程度) で、現状では一番警戒すべきスケールと思われます。

同規模のカルデラ噴火は、1883年のインドネシア・クラカタウ火山があります。(科学的手法で記録された、
唯一のカルデラ噴火 〜約 5000km 離れた東京で、1.4 hpaの気圧変化等) 

推定の噴火規模 (衝撃波エネルギー)は、M 8.6 前後、家屋倒壊半径は、約 200 km
(衝撃波圧力、1.4x (5000/200)^2 ≒ 1000hpa) と推測されます。

火砕流到達半径は、統計的モデルから、約 60km と推測されます。


(姶良カルデラ、60km圏 地図)







○ カルデラ噴火 シミュレーション (発生時期の物理的モデル)


カルデラ噴火の発生時期シミュレーションにおいて、詳細な物理的モデルの作成は困難です。

一般的には、100km^3 を超える巨大なマグマ溜りが、地下 10kmよりも浅い位置に侵食した時が一応の目安となっていますが、マグマの圧力、岩盤強度、火道の構造 etc の詳細データを計測するのは不可能な為に、誤差の大きなモデルになりそうです。一般に、岩盤の破壊に必要な圧力は、1000気圧程度以上が必要です。

カルデラ噴火の直接的な引き鉄は、近接するプレート型・超巨大地震により、火道が拡大した時が多いとする説もあり、富士山等においても、南海トラフ超巨大地震との相関が現れています。その場合、急速にカルデラ噴火に至る物理的圧力が増加する為に、避難に必要な時間が残るかは不明です。1707年・宝永地震 Mw 8.8 においても、1ヶ月程で、富士山・宝永噴火となりました。

(備考) 東京海上火災 
 http://www.tokiorisk.co.jp/risk_info/up_file/201307221.pdf




防災・地球科学 2 




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