研究者データベース

青山 裕(アオヤマ ヒロシ)
理学研究院 附属地震火山研究観測センター
教授

基本情報

所属

  • 理学研究院 附属地震火山研究観測センター

職名

  • 教授

学位

  • 修士(理学)(1998年03月 東京大学)
  • 博士(理学)(2001年03月 東京大学)

J-Global ID

研究キーワード

  • 火山地震学   火山物理学   火山観測   火山噴火   空気振動   火山泥流   Volcano Seismology   Volcano Physics   Volcano Monitoring   

研究分野

  • 自然科学一般 / 固体地球科学 / 火山物理学,火山噴火,火山観測,火山噴火予知,地震学,熱水系

担当教育組織

職歴

  • 2023年04月 - 現在 東京大学地震研究所 附属観測開発研究センター 客員教授
  • 2021年04月 - 現在 北海道大学 広域複合災害研究センター 教授(兼務)
  • 2020年07月 - 現在 北海道大学 大学院理学研究院附属地震火山研究観測センター 教授
  • 2022年01月 - 2024年03月 国立研究開発法人防災科学技術研究所 火山研究推進センター 主幹研究員
  • 2020年04月 - 2021年03月 気象庁 参与
  • 2017年10月 - 2020年06月 北海道大学 大学院理学研究院附属地震火山研究観測センター 准教授
  • 2018年04月 - 2020年03月 東京大学地震研究所 附属火山噴火予知研究センター 客員准教授
  • 2007年04月 - 2017年09月 北海道大学 大学院理学研究院附属地震火山研究観測センター 助教
  • 2011年04月 - 2017年03月 室蘭工業大学 大学院工学研究科 講師(非常勤)
  • 2006年04月 - 2007年03月 北海道大学 大学院理学研究院附属地震火山研究観測センター 助手
  • 2001年04月 - 2006年03月 北海道大学 大学院理学研究科附属地震火山研究観測センター 助手

学歴

  • 1998年04月 - 2001年03月   東京大学   大学院理学系研究科   地球惑星科学専攻(博士後期課程)
  • 1996年04月 - 1998年03月   東京大学   大学院理学系研究科   地球惑星物理学専攻(博士前期課程)
  •         - 1996年03月   北海道大学   理学部   地球物理学科

所属学協会

  • 日本地球惑星科学連合   米国地球物理学会   日本火山学会   日本地震学会   

研究活動情報

論文

  • Taishi Yamada, Akihiko Terada, Rina Noguchi, Wataru Kanda, Hideki Ueda, Hiroshi Aoyama, Takahiro Ohkura, Yasuo Ogawa, Toshikazu Tanada
    Journal of Geophysical Research: Solid Earth 128 11 2023年10月27日 [査読有り][通常論文]
     
    Triggering intrusions of phreatic eruptions are often observed as seismic and ground deformation signals on a time scale of minutes. The current understanding of hydrothermal intrusions still needs improvement to obtain insight into the eruption scale from the observables. We examine local geophysical data from the precursory hydrothermal intrusion of the 2018 phreatic eruption of Kusatsu‐Shirane volcano. To achieve an integrated intrusion model, we divide analyzing time window into the onset, middle, and climax. Focusing on the transient response of tilt data for the sudden pressurization, we estimate a vertical tensile opening (1.7 × 103 m3/s in 40 s) at 1.1 km depth for the intrusion onset. Pressurization can represent the start of vapourization. Very long period (VLP, 0.033–0.1 Hz) seismic signals are adopted to constrain the middle and climax phases. We obtained two sequential semi‐horizontal tensile crack oscillation sources with peak volume changes of 3.6 × 104–1.9 × 105 m3 at 0.3–0.6 km depths. The second VLP source acted as a final trigger of the eruption to cause depressurization in the shallow portion of the intruded region, which is constrained as having reached 0.1 km depth by surface deformation. Simultaneously, we find another depressurization originated from depth in the climax due to a decrease in the hydrothermal intrusion rate. Through comparison with the 2014 Ontake phreatic eruption, the total inflation volume may correlate with eruption scales. Intruded hydrothermal fluid and local structure characteristics also may have to be considered to evaluate the eruptions scales from inferred signal source intensity.
  • Ayuta Tsuge, Hiroshi Aoyama, Kenji Nogami, Fujio Akita, Kazuhiko Kato
    Journal of Volcanology and Geothermal Research 440 107851 - 107851 2023年08月 [査読有り]
  • Theodorus Permana, Hiroshi Aoyama
    Seismological Research Letters 94 2A 871 - 886 2022年11月23日 [査読有り][招待有り]
     
    Abstract Volcanic tremors and earthquakes must be monitored to gain insights into volcanic activity. Localization of their sources is often challenging because of the unclear onset of seismic waves, particularly when the volcanic activity increases before and during an eruption. Existing alternative techniques to locate the seismic sources are based on the information on the spatial amplitude distribution or the travel-time difference of seismic waves. Exploring the idea of combining both information for source location determination, we propose a new location method that uses the amplitude and travel-time difference information obtained from the unnormalized cross correlations of seismic data. Evaluation using volcanic earthquakes that occurred in 2020 at Tokachidake volcano, Japan, reveals an improvement in location accuracy compared to existing methods using individual information. Analysis of an episode of volcanic tremors and earthquakes accompanying a rapid tilt change event on 14 September 2020 reveals that during the inflation of the crater area, reliable seismic source locations with an error of ≤1 km become more concentrated at around 0.6 km beneath the 62-2 crater, in which the most recent eruptive activity had occurred. Such changes in source locations are associated with the movement of volcanic gas and hot water from the hydrothermal system below. Our proposed method is useful for locating and monitoring seismic source locations corresponding to volcanic fluid movements.
  • 池田 航, 市原 美恵, 本多 亮, 青山 裕, 高橋 英俊, 吉本 充宏, 酒井 慎一
    雪氷 84 5 421 - 432 公益社団法人 日本雪氷学会 2022年09月15日 [査読有り][通常論文]
     
    富士山において雪崩の空振観測を試みた.2018-2020年のふた冬,空振計を温度プローブ積雪計および地震計と共に設置し,データの統合解析を行った.期間中に大きな雪崩は発生しなかったが,報告されている雪崩空振に類似した波形が,多数捉えられた.それらの空振イベントは雪崩とは特定できないが,顕著な地震波を伴わないことから表層現象によるものと判断された.また,降雪中や直後,融雪期に集中して発生していることも分かった.2019-2020年の空振アレイを用いた方向推定では,イベントのほとんどは観測点下方の富士山北側山麓方向から来ていること,山頂方向からは連続的な空振ノイズが頻繁に捉えられていることが分かった.このノイズのために,山頂方向からの空振イベントの検知が妨げられている可能性がある.本研究により,冬季の富士山という厳しい環境の中での多項目観測の実装可能性とその有効性が確認された.また,巨大な山体を持つ富士山特有の空振観測の困難さも明らかになった.本研究の結果が今後の観測デザインに役立つことを期待する.
  • 青山 裕
    火山 67 2 171 - 193 日本火山学会 2022年06月30日 [査読有り][通常論文]
  • Akiko Takeo, Kiwamu Nishida, Hiroshi Aoyama, Motoko Ishise, Takeru Kai, Ryo Kurihara, Takuto Maeda, Yuta Mizutani, Yuki Nakashima, Shogo Nagahara, Xiaowen Wang, Lingling Ye, Takeshi Akuhara, Yosuke Aoki
    Geophysical Journal International 230 3 1662 - 1678 2022年05月19日 [査読有り][通常論文]
     
    SUMMARY To obtain an internal S-wave velocity structure, we conducted a passive seismic campaign with 21 1-Hz seismometers on and around the Showa-Shinzan lava dome, which emerged during the 1943–1945 eruption of Usu Volcano, Japan. Before the campaign, we calibrated seismometers and found slight phase-response differences between seismometers of less than 1–2°. After the campaign, we extracted seismic wavefield by taking cross-correlations of vertical-component ambient noise records between seismic sites. We developed a new method to measure phase velocities of the Rayleigh wave automatically by assuming layered structure and finally obtained 1-D S-wave velocity models in summit, roof and base regions. The obtained S-wave velocity right beneath the intruded lava dome is higher than that in surrounding areas by a few tens of per cent down to a few hundred metres below sea level, indicating narrow but deep existence of the root of the lava dome. The obtained S-wave velocity at depths shallower than ∼50 m inside the lava dome in the summit area was ∼1 km s−1, significantly lower than that predicted from the density of  2.3 × 103 kg m−3 estimated in previous muon-radiography studies and a conventional scaling, indicating the effect of cracking in the lava dome.
  • Akihiko Terada, Wataru Kanda, Yasuo Ogawa, Taishi Yamada, Mare Yamamoto, Takahiro Ohkura, Hiroshi Aoyama, Tomoki Tsutsui, Shin’ya Onizawa
    Earth, Planets and Space 73 1 157  2021年06月30日 [査読有り][通常論文]
     
    AbstractWe estimate the mass and energy budgets for the 2018 phreatic eruption of Mt. Motoshirane on Kusatsu–Shirane volcano, Japan, based on data obtained from a network of eight tiltmeters and weather radar echoes. The tilt records can be explained by a subvertical crack model. Small craters that were formed by previous eruptions are aligned WNW–ESE, which is consistent with the strike of the crack modeled in this study. The direction of maximum compressive stress in this region is horizontal and oriented WNW–ESE, allowing fluid to intrude from depth through a crack with this orientation. Based on the crack model, hypocenter distribution, and MT resistivity structure, we infer that fluid from a hydrothermal reservoir at a depth of 2 km below Kusatsu–Shirane volcano has repeatedly ascended through a pre-existing subvertical crack. The inflation and deflation volumes during the 2018 eruption are estimated to have been 5.1 × 105 and 3.6 × 105 m3, respectively, meaning that 1.5 × 105 m3 of expanded volume formed underground. The total heat associated with the expanded volume is estimated to have been ≥ 1014 J, similar to or exceeding the annual heat released from Yugama Crater Lake of Mt. Shirane and that from the largest eruption during the past 130 year. Although the ejecta mass of the 2018 phreatic eruption was small, the eruption at Mt. Motoshirane was not negligible in terms of the energy budget of Kusatsu–Shirane volcano. A water mass of 0.1–2.0 × 107 kg was discharged as a volcanic cloud, based on weather radar echoes, which is smaller than the mass associated with the deflation. We suggest that underground water acted as a buffer against the sudden intrusion of hydrothermal fluids, absorbing some of the fluid that ascended through the crack.
  • 1950年代に雌阿寒岳山上で取得されたすす書き地震記録の再解析
    丹羽俊介, 青山 裕, 澤田可洋
    釧路市立博物館紀要 39 63 - 75 2021年03月 [査読無し]
  • Taishi Yamada, Aika Kurokawa, Akihiko Terada, Wataru Kanda, Hideki Ueda, Hiroshi Aoyama, Takahiro Ohkura, Yasuo Ogawa, Toshikazu Tanada
    Earth, Planets and Space 73 1 14  2021年01月11日 [査読有り][通常論文]
     
    AbstractKusatsu-Shirane volcano hosts numerous thermal springs, fumaroles, and the crater lake of Yugama. Hence, it has been a particular study field for hydrothermal systems and phreatic eruptions. On 23 January 2018, a phreatic eruption occurred at the Motoshirane cone of Kusatsu-Shirane, where no considerable volcanic activity had been reported in observational and historical records. To understand the eruption process of this unique event, we analyzed seismic, tilt, and infrasound records. The onset of surface activity accompanied by infrasound signal was preceded by volcanic tremor and inflation of the volcano for ~ 2 min. Tremor signals with a frequency band of 5–20 Hz remarkably coincide with the rapid inflation. We apply an amplitude source location method to seismic signals in the 5–20 Hz band to estimate tremor source locations. Our analysis locates tremor sources at 1 km north of Motoshirane and at a depth of 0.5–1 km from the surface. Inferred source locations correspond to a conductive layer of impermeable cap-rock estimated by magnetotelluric investigations. An upper portion of the seismogenic region suggests hydrothermal activity hosted beneath the cap-rock. Examined seismic signals in the 5–20 Hz band are typically excited by volcano-tectonic events with faulting mechanism. Based on the above characteristics and background, we interpret that excitation of examined volcanic tremor reflects small shear fractures induced by sudden hydrothermal fluid injection to the cap-rock layer. The horizontal distance of 1 km between inferred tremor sources and Motoshirane implies lateral migration of the hydrothermal fluid, although direct evidence is not available. Kusatsu-Shirane has exhibited unrest at the Yugama lake since 2014. However, the inferred tremor source locations do not overlap active seismicity beneath Yugama. Therefore, our result suggests that the 2018 eruption was triggered by hydrothermal fluid injection through a different pathway from that has driven unrest activities at Yugama.
  • Yuki Susukida, Kei Katsumata, Masayoshi Ichiyanagi, Mako Ohzono, Hiroshi Aoyama, Ryo Tanaka, Masamitsu Takada, Teruhiro Yamaguchi, Kazumi Okada, Hiroaki Takahashi, Shin’ichi Sakai, Satoshi Matsumoto, Tomomi Okada, Toru Matsuzawa, Hiroki Miyamachi, Shuichiro Hirano, Yoshiko Yamanaka, Shinichiro Horikawa, Masahiro Kosuga, Hiroshi Katao, Yoshihisa Iio, Airi Nagaoka, Noriko Tsumura, Tomotake Ueno
    Earth, Planets and Space 73 1  2021年01月01日 [査読有り][通常論文]
     
    AbstractThe tectonic stress field was investigated in and around the aftershock area of the Hokkaido Eastern Iburi earthquake (MJMA = 6.7) occurred on 6 September 2018. We deployed 26 temporary seismic stations in the aftershock area for approximately 2 months and located 1785 aftershocks precisely. Among these aftershocks, 894 focal mechanism solutions were determined using the first-motion polarity of P wave from the temporary observation and the permanent seismic networks of Hokkaido University, Japan Meteorological Agency (JMA), and High Sensitivity Seismograph Network Japan (Hi-net). We found that (1) the reverse faulting and the strike-slip faulting are dominant in the aftershock area, (2) the average trend of P- and T-axes is 78° ± 33° and 352° ± 51°, respectively, and (3) the average plunge of P- and T-axes is 25° ± 16° and 44° ± 20°, respectively: the P-axis is close to be horizontal and the T-axis is more vertical than the average of the P-axes. We applied a stress inversion method to the focal mechanism solutions to estimate a stress field in the aftershock area. As a result, we found that the reverse fault type stress field is dominant in the aftershock area. An axis of the maximum principal stress (σ1) has the trend of 72° ± 7° and the dipping eastward of 19° ± 4° and an axis of the intermediate principal stress (σ2) has the trend of 131° ± 73° and the dipping southward of 10° ± 9°, indicating that both of σ1- and σ2-axes are close to be horizontal. An axis of the minimum principal stress (σ3) has the dipping westward of 67° ± 6° that is close to be vertical. The results strongly suggest that the reverse-fault-type stress field is predominant as an average over the aftershock area which is in the western boundary of the Hidaka Collision Zone. The average of the stress ratio R = (σ1 − σ2)/(σ1 − σ3) is 0.61 ± 0.13 in the whole aftershock area. Although not statistically significant, we suggest that R decreases systematically as the depth is getting deep, which is modeled by a quadratic polynomial of depth.
  • 中道治久, 山本圭吾, 山田大志, 為栗 健, 高橋幸祐, 青山 裕, 山本 希, 野上健治, 及川 純, 前田裕太, 大倉敬宏, 松島 健, 八木原寛, 菅原道智, 塚本果織, 岸本博志, 工藤直樹, 山村卓也, 平原 聡, 八木健夫, 堀川信一郎, 吉川 慎, 園田忠臣, 仲谷幸浩, 平野舟一郎, 宮町宏樹, 田中佑樹, 吉田英臣, 西川空良, 甲斐 建, 高橋龍平, 田ノ上和志, 川辺智士, 若林 環, 村松 弾, 橋本 匡, 大須賀啓士
    京都大学防災研究所年報. B 63 B 100 - 107 京都大学防災研究所 2020年12月 
    We conducted an active seismic experiment in Sakurajima volcano in December 2019, three years after the similar experiment that was conducted in 2016. We deployed 185 temporary seismic stations, most of which were installed at the same place as in 2013 and 2016. Eight and two explosive shots with 20 and 100 kg charges, respectively, were detonated in December 5, 2019. The 2019 shot locations differ from 0.4 to 12 m from the corresponding previous shot locations. We successively observed the all explosions during nighttime nine hours continuous recording. We examine reflection phases on the seismic records that obtained by the previous and 2019 experiment to detect temporal change of subsurface seismic structure beneath Sakurajima volcano.
  • 青山 裕, 田中 良, 橋本武志, 村上 亮, 成田翔平
    北海道大学地球物理学研究報告 83 83 25 - 48 北海道大学大学院理学研究院 2020年03月19日 [査読無し][通常論文]
  • 工藤千聖, 青山 裕, 田中 良
    北海道大学地球物理学研究報告 83 103 - 114 北海道大学大学院理学研究院 2020年03月19日 [査読無し][通常論文]
  • 柘植鮎太, 青山 裕
    北海道大学地球物理学研究報告 83 49 - 70 2020年03月19日 [査読無し][通常論文]
  • T. Hashimoto, W. Kanda, Y. Morita, M. Hayakawa, R. Tanaka, H. Aoyama, M. Uyeshima
    Journal of Disaster Research 14 4 580 - 591 2019年06月 [査読有り][通常論文]
     
    The detection capability of various anomalous phenomena preceding volcanic eruptions has considerably progressed as the geophysical monitoring networks have become denser and multi-disciplinary. However, current eruption forecasting techniques, from a practical perspective, still have much scope for improvement because they largely depend on empirical techniques. In the past decade, three-dimensional modeling based on the electromagnetic sounding methods such as magnetotellurics (MT) have become a practical choice, and its recent applications to active volcanic fields has revealed certain common features among volcanoes. Information about the resistivity structure, especially in 'wet' volcanic fields, is useful for the provisional screening of the eruption potential from the viewpoint of the subsurface structure, and, thus, may contribute to the evaluation of eruption imminence in a broad sense. In this study, for evaluation purposes, we present the roles and possible further applications of the subsurface resistivity structure studies by demonstrating the preliminary results and interpretations of an MT survey that we performed in the Kuttara Volcanic Group, northern Japan.
  • K. Katsumata, M. Ichiyanagi, M. Ohzono, H. Aoyama, R. Tanaka, M. Takada, T. Yamaguchi, K. Okada, H. Takahashi, S. Sakai, S. Matsumoto, T. Okada, T. Matsuzawa, S. Hirano, T. Terakawa, S. Horikawa, M. Kosuga, H. Katao, Y. Iio, A. Nagaoka, N. Tsumura, T. Ueno, the Group for the Aftershock Observations of the 2018 Hokkaido Eastern Iburi Earthquake
    Earth Planets Space 71 53  2019年05月 [査読有り][通常論文]
     
    The Hokkaido Eastern Iburi earthquake (M-JMA=6.7) occurred on September 6, 2018, in the Hokkaido corner region where the Kurile and northeastern Japan island arcs meet. We relocated aftershocks of this intraplate earthquake immediately after the main shock by using data from a permanent local seismic network and found that aftershock depths were concentrated from 20 to 40km, which is extraordinarily deep compared with other shallow intraplate earthquakes in the inland area of Honshu and Kyushu, Japan. Further, we found that the aftershock area consists of three segments. The first segment is located in the northern part of the aftershock area, the second segment lies in the southern part, and the third segment forms a stepover between the other two segments. The hypocenter of the main shock, from which the rupture initiated, is located on the stepover segment. The centroid moment tensor solution for the main shock indicates a reverse faulting, whereas the focal mechanism solution determined by using the first-motion polarity of the P wave indicates strike-slip faulting. To explain this discrepancy qualitatively, we present a model in which the rupture started as a small strike-slip fault in the stepover segment of the aftershock area, followed by two large reverse faulting ruptures in the northern and southern segments.
  • Gen Kondo, Hiroshi Aoyama, Takeshi Nishimura, Maurizio Ripepe, Giorgio Lacanna, Riccardo Genco, Ryohei Kawaguchi, Taishi Yamada, Takahiro Miwa, Eisuke Fujita
    Scientific Reports 9 1 2019年04月 [査読有り][通常論文]
  • ロシア・カムチャツカ半島アバチンスキー火山での傾斜観測
    高橋浩晃, 青山 裕, 大園真子, 田中 良, 伊藤ちひろ, 渡邉早姫, 松島 健, 山下裕亮, 宮町宏樹, 奥山 哲, ゴルディエフ エフゲニー, ムラビヨフ ヤロスラフ, マグースキン キリル, マリック ナタリヤ, ミロノフ イワン, チェブロフ ダニラ
    北海道大学地球物理学研究報告 82 11 - 18 2019年03月 [査読無し][通常論文]
  • Taishi Yamada, Hiroshi Aoyama, Hideki Ueda
    Bulletin of Volcanology 80 9 71  2018年09月 [査読有り][通常論文]
  • K. Yamakawa, M. Ichihara, K. Ishii, H. Aoyama, T. Nishimura, M. Ripepe
    Geophysical Research Letters 45 17 8931 - 8938 2018年08月 [査読有り][通常論文]
  • 橋本武志, 青山 裕, 小山 寛, 森井敦司, 三島 渉, 荻野 激, 高橋 良, 岡崎紀俊
    月刊地球 40 3 163 - 169 2018年03月 [査読無し][通常論文]
  • J. Prudencio, T. Taira, Y. Aoki, H. Aoyama, S. Onizawa
    BULLETIN OF VOLCANOLOGY 79 4 29  2017年04月 [査読有り][通常論文]
     
    We present intrinsic- and scattering-Q attenuation images for Usu volcano (Japan) by analyzing over 1800 vertical seismograms. By fitting the observed envelopes to the diffusion model, we obtained intrinsic and scattering attenuation values at three different frequency bands. Using a back-projection method and assuming a Gaussian-type weighting function, we obtained the 2D images of intrinsic and scattering attenuation. Resolution tests confirm the robustness and reliability of the obtained images. We found that scattering attenuation is the dominant process of energy loss in the frequency range analyzed, which suggests strong spatial heterogeneity. The resultant scattering attenuation images show an increase of attenuation toward the southwest from Toya caldera, which may correspond to deepening of the basement. We also identify an area of low intrinsic and scattering attenuation at the summit of Usu volcano which could be associated with old magma intrusions. Our results demonstrate a strong spatial relation between structural heterogeneities and attenuation processes in volcanic areas and confirm the efficiency of the method which can be used together with conventional imaging techniques.
  • 全磁力観測:火山体内部構造・熱水流動系のモデル化と火山活動度評価手法の高度化(十勝岳)
    橋本武志, 青山 裕, 田中 良
    北海道地質研究所調査研究報告 44 105 - 111 2017年03月 [査読無し][通常論文]
  • Taishi Yamada, Hiroshi Aoyama, Takeshi Nishimura, Masato Iguchi, Muhamad Hendrasto
    GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS 44 1 143 - 151 2017年01月 [査読有り][通常論文]
     
    We examine very long period infrasonic signals accompanying volcanic eruptions near active vents at Lokon-Empung volcano in Indonesia, Aso, Kuchinoerabujima, and Kirishima volcanoes in Japan. The excitation of the very long period pulse is associated with an explosion, the emerging of an eruption column, and a pyroclastic density current. We model the excitation of the infrasound pulse, assuming a monopole source, to quantify the volume flux and cumulative volume of erupting material. The infrasound-derived volume flux and cumulative volume can be less than half of the video-derived results. A largely positive correlation can be seen between the infrasound-derived volume flux and the maximum eruption column height. Therefore, our result suggests that the analysis of very long period volcanic infrasound pulses can be helpful in estimating the maximum eruption column height.
  • Taishi Yamada, Hiroshi Aoyama, Takeshi Nishimura, Hiroshi Yakiwara, Haruhisa Nakamichi, Jun Oikawa, Masato Iguchi, Muhamad Hendrasto, Yasa Suparman
    JOURNAL OF VOLCANOLOGY AND GEOTHERMAL RESEARCH 327 310 - 321 2016年11月 [査読有り][通常論文]
     
    We examine the initial phases of explosion earthquakes accompanying Vulcanian eruptions at Lokon-Empung volcano in Indonesia to reveal the triggering process of explosive eruptions. In 2012-2013, 56 Vulcanian eruptions at Lokon-Empung were observed by our temporary observation network being comprised of four broadband seismometers and two infrasound microphones at 1.6-6.8 km from the active vent. The seismic records of each explosion earthquake share almost the same waveform characteristics of initial phases, consisting of a small compressional onset (P phase) and a subsequent large dilatational phase (D phase). Particle orbits of both phases show straight motion from beneath the active vent, which suggests that these phases are composed of a longitudinal body wave. For each explosion, the origin times of the P phase precedes 0.8-2.5 s before the occurrence of an explosion at the vent that are detected by infrasound data. Since the signal-to-noise ratio of the P phase is insufficient for a quantitative analysis, we analyze the D phase dominating the initial phases. Our analysis for the signals of 0.2-1.0 Hz shows the D phase are well explained by a cylindrical contraction source with a half cosine shaped time function located at 1.0-13 km depth beneath the active vent. We also recognize that some explosions are followed by a prominent tremor that coincides with continuous ash emission (ET). The seismic amplitudes and intensity of the D phase of events in ET are larger than the explosions without accompanying tremor (EX). The frequency distribution of the time interval from the previous eruption is also different in the events in ET and EX. The implosion source in the initial phases of explosion earthquakes at several km beneath the active vent has been reported at Sakurajima volcano. Since our result shows considerable agreement with the previous works at Sakurajima, both Lokon-Empung and Sakurajima may share similar initial processes of Vulcanian eruptions. (C) 2016 Elsevier B.V. All rights reserved.
  • Takeshi Nishimura, Masato Iguchi, Mohammad Hendrasto, Hiroshi Aoyama, Taishi Yamada, Maurizio Ripepe, Riccardo Genco
    EARTH PLANETS AND SPACE 68 125  2016年07月 [査読有り][通常論文]
     
    Magnitude-frequency distributions of volcanic explosion earthquakes that are associated with occurrences of vulcanian and strombolian eruptions, or gas burst activity, are examined at six active volcanoes. The magnitude-frequency distribution at Suwanosejima volcano, Japan, shows a power-law distribution, which implies self-similarity in the system, as is often observed in statistical characteristics of tectonic and volcanic earthquakes. On the other hand, the magnitude-frequency distributions at five other volcanoes, Sakurajima and Tokachi-dake in Japan, Semeru and Lokon in Indonesia, and Stromboli in Italy, are well explained by exponential distributions. The statistical features are considered to reflect source size, as characterized by a volcanic conduit or chamber. Earthquake generation processes associated with vulcanian, strombolian and gas burst events are different from those of eruptions ejecting large amounts of pyroclasts, since the magnitude-frequency distribution of the volcanic explosivity index is generally explained by the power law.
  • 中道 治久, 青山 裕
    火山 61 1 119 - 154 日本火山学会 2016年03月 [査読有り][通常論文]
     
    日本火山学会60周年「火山学の最新動向と今後の展望」
  • Hiroshi Aoyama, Hiromitsu Oshima
    EARTH PLANETS AND SPACE 67 119  2015年07月 [査読有り][通常論文]
     
    Although forecasting an occurrence of phreatic eruption is very difficult, it has been reported that some precursory activities often precede these eruptions at several volcanoes. In this study, we observed seismic activities before and during the 2008 phreatic eruption at Meakan-dake volcano, eastern Hokkaido, Japan, by using broadband seismometers and surface mount-type tiltmeters. The precursory increase in seismicity began in late September about 2 months before the first eruption on November 18. After several rises and falls in seismicity in October and in early November, a small volcanic tremor was observed early on November 16. Although the original velocity seismogram of the tremor generally appeared to be spindle shaped, an outstanding ramp function appeared in the displacement seismogram obtained by simple integration. Since the ramp function appeared only in the horizontal components and continued for about 3 min, which is sufficiently longer than the natural period of the seismometer, we regarded the ramp function as an expression of the tilting motions of seismic stations that was quantitatively confirmed by the strong similarity between horizontal displacement seismograms and tilt data from co-located biaxial tiltmeter. Azimuthal distribution of three tilting vectors obtained from broadband seismograms was not consistent with a simple spherical source but rather strongly suggested a vertical dike under the crater. In this study, we confirmed that an almost vertical single dike effectively explains the observed tilting vectors. The estimated volume increase in the dike was 4-5 x 10(4) m(3). The strike direction of the dike is highly consistent with the alignment of the hydrothermal area on and around the volcano. Our dike model also partially explains the changes in global navigation satellite system (GNSS) measurement and in groundwater levels reported in previous research. Since a similar deformation coincided with a volcanic tremor preceding the 2006 eruption, we interpret that this must be an important preparatory process of phreatic eruptions at Meakan-dake volcano.
  • Takeshi Nishimura, Masato Iguchi, Hiroshi Yakiwara, Jun Oikawa, Ryohei Kawaguchi, Hiroshi Aoyama, Haruhisa Nakamichi, Yusaku Ohta, Takeshi Tameguri
    BULLETIN OF VOLCANOLOGY 75 12 779  2013年12月 [査読有り][通常論文]
     
    We examine precursory signals of vulcanian eruptions at Suwanosejima volcano, southwest of Japan, by deploying seismic and tilt stations close to the active crater to understand the shallow conduit processes just before explosions. Vulcanian eruptions at Suwanosejima for the period from October 2009 to 2011 are often preceded by a sudden cessation of continuous tremor associated with continuous ash emissions. The amplitude of continuous tremor decreases within about 10 s, and tilt signal starts to show uplift of the active crater. Then, the pause of continuous tremor and uplift continue for about 1-2 min, and tilt amplitudes reach a few tens of nanoradians at a distance of 400 m from the active crater. As the pause time of continuous tremor before explosion becomes longer, the maximum amplitude of explosion earthquake and uplift signal become larger. Vulcanian eruptions are also observed during periods without continuous tremor. In these cases, tilt signals capture uplifts of the active crater for about 10 min before explosions and reach a few tens of nanoradians. Cessations of volcanic gas emissions are observed before some explosions during periods without continuous tremor (Mori et al. 2011). These observations suggest that pressurization in the shallow conduit is caused by an accumulation of volcanic gases and ash through the formation of 'cap' in the conduit, possibly composed of stiffened magma due to degassing, cooling, rheological changes, or other mechanisms.
  • 中道 治久, 青山 裕, 西村 太志, 八木原 寛, 太田 雄策, 横尾 亮彦, 井口 正人
    京都大学防災研究所年報 56 227 - 235 京都大学防災研究所 2012年 [査読無し][通常論文]
     
    We conducted a small-aperture seismic array observation at Suwanose-jima volcano for the period from 1 October to 18 November 2010. The seismic array consists of 13 elements of short-period seismometers and 5 data loggers. We perform array analysis for continuous seismic records observed during this period to investigate the wave-field properties of several episodes of volcanic tremors and 30 explosion earthquakes. Averages of the slowness values and back azimuths of volcanic tremors are estimated to be 0.8-1.4 s/km and 0°-40°, respectively. This suggests that the tremor wave consists of body and surface waves that propagate from the active crater. The array analyses and particle motions of explosion earthquakes indicate that the initial parts of the waveforms of explosion earthquakes are S waves that come from the direction of the active crater. The slowness values of the S waves of the explosion earthquakes are 0.3-0.5 s/km. Variation of the slowness value reflects the depth change of the explosion sources.
  • 筒井 智樹, 井口 正人, 為栗 健, 及川 純, 大島 弘光, 前川 徳光, 青山 裕, 植木 貞人, 平原 聡, 野上 健治, 大湊 隆雄, 市原 美恵, 辻 浩, 堀川 信一郎, 奥田 隆, 清水 洋, 松島 健, 大倉 敬宏, 吉川 慎, 園田 忠臣, 宮町 宏樹, 八木原 寛, 平野 舟一郎, 斎藤 公一滝, 末峯 宏一, 後藤 進, 池亀 孝光, 加藤 幸司, 松末 伸一, 河野 太亮, 宇都宮 真吾, 五藤 大仁, 渡辺 竜一, 前原 祐樹, 佐藤 泉, 大薮 竜童, 清水 英彦, 山下 裕亮
    京都大学防災研究所年報 54B 54 195 - 208 京都大学防災研究所 2010年 [査読無し][通常論文]
     
    桜島火山において2010年12月に第二回反復地震探査を実施した。観測点は9割以上が前年の位置に再現され, 観測網全体で南北方向に平均0.1m, 東西方向に平均0.2mの精度で観測点位置の再現がなされた。観測では展開248点中245点で波形の収録が成功した。観測波形の振幅は前年比0.8-1.5倍の範囲内に, 走時差は8ms以内であり, 波形の再現性も良好であった。前年観測記録を基準にした残差記録に現れた残差相は走時1.5-3秒台が多く, 桜島北東部を通過してくる波線に対応する記録によく認められる傾向がある。
  • Hiroshi Aoyama, Shin'ya Onizawa, Tomokadu Kobayashi, Takeshi Tameguri, Takeshi Hashimoto, Hiromitsu Oshima, Hitoshi Y. Mori
    JOURNAL OF VOLCANOLOGY AND GEOTHERMAL RESEARCH 187 3-4 203 - 217 2009年11月 [査読有り][通常論文]
     
    Post-eruptive crustal activity after the 2000 eruption of Usu volcano was investigated by seismic and geodetic field observations. Remarkable features of the magmatic eruptions that occur almost every 30 years include lava dome formation and strong precursory earthquakes. On the other hand, rapid dome subsidence was observed by electronic distance meter (EDM) measurement after the 1977-1982 summit eruption. Since the 2000 eruption, seismic activity at a shallow part under the summit crater has remained at a high level relative to that after the 1977-1982 eruption, although eruption occurred at the western foot of the volcano during the 2000 eruption. To reveal the shallow crustal activity in the inter-eruptive period around the summit area, seismicity and crustal deformation have been investigated since 2006. Dense temporary seismic observations and hypocenter relocation analysis using a three-dimensional velocity structure model revealed that the focal area is localized along the U-shaped fault that developed in the dome-forming stage of the 1977-1982 eruption. Three major focal clusters are distributed on the southwestern side of Usu-Shinzan cryptodome, which was built up during the 1977-1982 eruption. For the seven major events with magnitudes larger than 1, the focal mechanism was a large dip-slip component, which suggests the subsidence of Usu-Shinzan cryptodome. Interferomatetric satellite aperture radar (InSAR) image analysis and repeated GPS measurements revealed subsidence of the summit dome, which is almost centered at the Usu-Shinzan cryptodome. The area of rapid deformation is restricted to a small area around the summit crater. The estimated rate of dome subsidence relative to the crater floor is about 3 cm/year. These results strongly suggest that subsidence of Usu-Shinzan is associated with the small earthquakes along the U-shaped fault that surrounds the cryptodome. According to prior seismic and geodetic studies, it is thought that most of the magma rising under the summit crater during the 2000 eruption stopped around a depth of 2 km below sea level, which is sufficiently deep relative to the focal area of the present seismicity. A part of the magma intruded under the western foot and contributed to the 2000 eruption. We conclude that the 2000 eruption scarcely affected the shallow crustal activity under the summit crater, and that Usu-Shinzan cryptodome is continuing to subside just as it was before the 2000 eruption. The shallow volcanic earthquakes that began increasing from 1995 are closely related to the successive subsidence of the summit domes. Temporal change in fumarole temperature suggests a relationship between the shallow earthquakes and cooling of the magma that intruded under Usu-Shinzan during the 1977-1982 eruption. (c) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.
  • Yosuke Aoki, Minoru Takeo, Hiroshi Aoyama, Jun Fujimatsu, Satoshi Matsumoto, Hiroki Miyamachi, Haruhisa Nakamichi, Takahiro Ohkura, Takao Ohminato, Jun Oikawa, Rie Tanada, Tomoki Tsutsui, Keigo Yamamoto, Mare Yamamoto, Hitoshi Yamasato, Teruo Yamawaki
    JOURNAL OF VOLCANOLOGY AND GEOTHERMAL RESEARCH 187 3-4 272 - 277 2009年11月 [査読有り][通常論文]
     
    An active seismic survey with unprecedented density of seismometers found a high velocity zone to the west of the summit of Asama Volcano. Japan. The high velocity zone coincides with an area of magma-filled crack (dike) intrusion associated with the 2004 eruptions inferred from precise earthquake relocations and ground deformation modeling. It also coincides with an area of high resistivity surrounded by low resistivity, indicating that the solidification of magma due to repeating intrusions is responsible for the high velocity. This thus endorses the magma pathway previously speculated by seismic and geodetic observations. These findings demonstrate that dense seismic exploration combined with geophysical monitoring is an effective way to understand the dynamics of volcanic eruptions. (c) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.
  • 武尾 実, 青木陽介, 大湊隆雄, 卜部 卓, 及川 純, 辻 浩, 小山悦郎, 長田 昇, 大島弘光, 青山 裕, 前川徳光, 鈴木敦生, 田中 聡, 石原吉明, 山本 希, 山田 守, 大倉敬宏, 井上寛之, 井口正人, 為栗 健, 植平賢司, 中元真美, 平野舟一郎
    東京大学地震研究所彙報 84 1 1 - 37 2009年07月 [査読有り][通常論文]
  • Shin'ya Onizawa, Hiromitsu Oshima, Hiroshi Aoyama, Tokumitsu Maekawa, Atsuo Suzuki, Hiroki Miyamachi, Tomoki Tsutsui, Takeshi Matsushima, Satoru Tanaka, Jun Oikawa, Norimichi Matsuwo, Keigo Yamamoto, Toru Shiga, Takehiko Mori
    JOURNAL OF VOLCANOLOGY AND GEOTHERMAL RESEARCH 183 3-4 245 - 253 2009年06月 [査読有り][通常論文]
     
    We investigate the basement structure of the Hokkaido Komagatake volcano, Japan, by an artificial seismic survey. By inverting first arrival time data, a three-dimensional P-wave velocity model down to 3 km b.s.l. is obtained. The resultant velocity model reasonably reflects regional geological features and is consistent with Bouguer anomalies. Around the Komagatake volcano, the velocity basement deepens to NNW on the whole, reflecting the deepening of the geological basement toward that direction. Higher velocities are observed in Oshima and Kameda Mountains where Neogene volcanic and sedimentary rocks are present. On the contrary, lower velocities are observed in lowlands surrounding the volcano, where Komagatake deposits and Quaternary sediments crop out. At the volcano, a prominent high velocity zone was detected from the surface down to a depth of 1.5 km b.s.l. Above the base, probably a contrast between the core part with higher proportion of massive lavas and intrusions and flank areas dominated by loose pyroclastic deposits caused the prominent high velocity. Below the base, it is thought that solidified intrusive bodies largely contribute to making the high velocity. Further, a high velocity elongates from Kameda Mountains to beneath the summit. This is due to a shallower of the volcano substratum. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.
  • M. Ichihara, M. Ripepe, A. Goto, H. Oshima, H. Aoyama, M. Iguchi, K. Tanaka, H. Taniguchi
    Journal of Geophysical Research 114 B3 B03210  2009年03月26日 [査読有り][通常論文]
  • 小川達則, 佐々木寿, 能和幸範, 青山 裕
    砂防学会誌 61 6 27 - 30 公益社団法人 砂防学会 2009年03月 [査読有り][通常論文]
  • Hiroshi Aoyama, Hiromitsu Oshima
    GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS 35 6 L06307  2008年03月 [査読有り][通常論文]
     
    [1] We discovered an anomalous very long period (VLP) signal ( duration: about 60 s) in the broadband seismic record of the precursory swarm of a small phreatic explosion at the Meakan-dake volcano, Hokkaido, Japan, in 2006; this signal was masked by a short-period tremor in the original velocity waveform, but a considerable DC step appeared in the displacement trace. Since such a step results from a tilt change, we interpreted the observed trace as being a combination of rotational ( tilt) and translational ( displacement) motions. The apparent displacement step in the VLP signal indicates subsidence of the summit crater. Owing to limited data, we attempted deflating the Mogi source and simulating the seismic record including both motions. When only rotational motion is considered, the simulated waveform explains well the general features of the observed trace. However, the combined trace has incompatible phases, suggesting that a more complicated source process should be considered.
  • 青山 裕
    火山 53 1 35 - 46 日本火山学会 2008年02月28日 [査読有り][通常論文]
     
    Deformation under the ground excites not only translational motion but also tilt changes, although seismologists usually analyze recorded waveforms under an assumption that seismogram only expresses translational motion. Since broadband seismometers have high enough sensitivity to tilt changes, the seismograms are sometimes contaminated by tilting motion at a seismic station. To check the effect of tilt change on seismogram recorded by a broadband velocity seismometer, we performed a simple experiment with a CMG40T seismometer and a tilt sensor of surface mount type. Tilt changes yield one-sided oscillation of the pendulums in a horizontal transducer. Such particular oscillation is clearly identified in the displacement trace calculated from the original velocity seismogram. Theoretical consideration predicts that slow temporal changes in tilt angle correlate with a time function of the apparent displacement of seismogram. Since results of our experiment well agree with the prediction, we estimate the conversion coefficient from the apparent displacement to tilt angle and confirm that the coefficient obtained experimentally well corresponds with the value from theoretical prediction. As a possible example in an active volcano, we consider slow isotropic volume change near a seismic station and calculate synthetic seismogram due to the volume change.
  • 青木陽介, 武尾 実, 辻 浩, 小山悦郎, 青山 裕, 藤松 淳, 松本 聡, 宮町宏樹, 中道治久, 大倉敬宏, 大湊隆雄, 及川 純, 棚田理絵, 筒井智樹, 山本圭吾, 山本 希, 山里 平, 山脇輝夫, 市原美恵, 井本良子, 風間卓仁, 小山崇夫, 前田裕太, 前野 深, 森田裕一, 中田節也, 中村 祥, 長田 昇, 渡辺秀文, ALANIS P.K.B, ANGGONO T, 藤原善明, 福山由朗, 萩原慎太郎, 橋本武志, 平野舟一郎, 堀口桂香, 飯島 聖, 石原吉明, 石川渓太, 石坂和之, 北脇裕太, 黒木英州, 草野富二雄, 前川徳光, 増田与志郎, 松村智之, 中元真美, 西村太志, 野上健治, 奥田 隆, 坂井孝行, 佐藤正良, 鈴木敦生, 丹下 豪, 植木貞人, 渡辺篤志, 八木原寛, 山崎友也, 吉川 慎
    東京大学地震研究所彙報 83 1 1 - 26 東京大学地震研究所 2008年01月 [査読有り][通常論文]
     
    application/pdf
  • M. Murase, K. Ono, T. Ito, R. Miyajima, H. Mori, H. Aoyama, H. Oshima, Y. Yoshida, A. Terada, E. Koyama, T. Takeda, H. Watanabe, F. Kimata, N. Fujii
    Journal of Volcanology and Geothermal Research 164 1-2 54 - 75 2007年07月 [査読有り][通常論文]
     
    A time-dependent model for volume changes in pressure sources at Asama volcano is developed from precise leveling data collected since 1902. The optimal source model is determined by comparing five different models (a model with three types of spherical sources, single dike, and dike with a spherical source) during three periods: 1935 to 1939, 1939 to 1950/1953, and 1990 to November 2004. The optimal parameters for each model are estimated by employing a genetic algorithm (GA). The model with two spherical sources was selected as the optimal model. In this model, one of the sources was estimated to be located at a depth of approximately 6 km beneath Kurofu volcano; the other source was estimated to be located close to Maekake volcano at a depth of approximately 2 km. The volume changes in the two spherical sources are calculated using the Akaike's Bayesian information criterion (ABIC) for the period from 1902 to 2005. During the period from 1902 to 1943, a large inflation was estimated in a source at a depth of approximately 6 km beneath Kurofu volcano, which is an older volcano at the base of Asama. After 1943, a rapid deflation continued until 1967. This rapid deflation changed to a marginal inflation that continued from 1967 until 2005. The temporal change in the pressure source beneath Kurofu volcano exhibits a strong positive correlation with the eruption frequency. The leveling data does not suggest a significant volume change in the source beneath Kurofu volcano during the quiet period between 1962 and 2005. During the 20th century, magma appears to have been episodically supplied beneath Asama volcano. In particular, the inflation of the source beneath Kurofu volcano, and probably the magma supply, reached a peak from 1930 to 1940. (c) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.
  • 臨時稠密地震観測で見えてきた有珠山の微小地震活動
    青山 裕, 鬼澤真也, 為栗 健, 鈴木敦生, 前川徳光, 大島弘光, 森 濟, 橋本武志, 志賀 透, 小山 寛, 中橋正樹, 吉川章文, 福山由朗
    北海道大学地球物理学研究報告 70 107 - 121 2007年03月 [査読無し][通常論文]
  • Shin'ya Onizawa, Hiromitsu Oshima, Hiroshi Aoyama, Hitoshi Y. Mori, Tokumitsu Maekawa, Atsuo Suzuki, Tomoki Tsutsui, Norimichi Matsuwo, Jun Oikawa, Takao Ohminato, Keigo Yamamoto, Takehiko Mori, Taka&apos, aki Taira, Hiroki Miyamachi, Hiromu Okada
    JOURNAL OF VOLCANOLOGY AND GEOTHERMAL RESEARCH 160 1-2 175 - 194 2007年02月 [査読有り][通常論文]
     
    The three-dimensional P-wave velocity structure of Usu volcano, Japan, is investigated by using first arrival time data of the 2001 active seismic survey. The velocity structure down to the Pre-Neogene basement below the volcano is revealed. The most prominent feature of the velocity model is the deepening of the basement toward the south-southwest. The resultant velocity model contributes to the relocations of 2000 eruption precursory earthquakes. The precursory seismic activity, which reflects pre-eruptive magma movements, is divided into three parts: (1) a sub-vertical distribution indicating magma ascent to beneath the summit of the volcano, (2) a northward migration that indicates magma movement resulting in the subsequent eruptions at the northwestern foot, and (3) a horizontal southward migration possibly indicating intrusion of sill. The northward and southward migrating earthquakes are constrained by the dipping basement structure such that most of the events occur within the middle Miocene or Pre-Neogene layer. The geographical distribution of craters and the upheavals of past eruptions are also constrained by the subsurface basement. At the northern foot of Usu Volcano, the distribution of these craters and upheavals is such that they are enclosed by the subsurface basement, which becomes shallower toward the north. On the other hand, no traces of eruptions are found in the southern and southwestern foots where the basement deepens toward the south-southwest. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.
  • 渡辺 秀文, 中道 治久, 大湊 隆雄, 鍵山 恒臣, 及川 純, 青木 陽介, 辻 浩, 小山 悦郎, 長田 昇, 萩原 道徳, 竹田 豊太郎, 小林 知勝, 大島 弘光, 青山 裕, 前川 徳光, 鈴木 敦生, 田中 聡, 西村 太志, 仁田 交市, 山崎 純, 奥田 隆, 山田 守, 大倉 敬宏, 須藤 靖明, 吉川 慎, 井口 正人, 清水 洋, 植平 賢司, 松島 健, 八木原 寛, 平野 舟一郎
    東京大学地震研究所彙報 82 3 195 - 207 地震研究所 2007年 [査読有り][通常論文]
     
    A joint dense seismic observation experiment was conducted during the period of September 2002~April 2005 in cooperation of researchers of national universities under the national project for prediction of volcanic eruption. Major objectives include seismic exploration of the subsurface structure of Fuji volcano and surrounding area as well as array observation of deep low frequency earthquakes, the activity of which increased in 2000-2001 beneath the volcano. We installed 28 seismographs temporarily on and around Fuji volcano and the data was transmitted to the Volcano Research Center (VRC), Earthquake Research Institute by satellite, radio and cable telemetry systems. We further collected seismic data of permanent stations around Fuji volcano operated by related research institutions. All the data was collected and picked at VRC. In this initial report we describe the brief outline of the joint experiment, and summarize the preliminary results of analyses on the seismic velocity structure of Fuji volcano and wave characteristics of a low frequency earthquake, which occurred on 11 September 2003.
  • 2003年十勝沖地震(MJMA 8.0)発生直後に樽前火山で起きた高感度カメラで明るく見える現象
    寺田暁彦, 中川光弘, 大島弘光, 青山 裕, 神山裕幸
    東京大学地震研究所彙報 79 1/2 17 - 26 2004年11月 [査読有り][通常論文]
  • 青山 裕, 大島弘光, 鈴木敦生, 前川徳光, 鬼澤真也
    北海道大学地球物理学研究報告 67 67 89 - 109 北海道大学大学院理学研究科地球惑星科学専攻(地球物理学) 2004年03月 [査読無し][通常論文]
  • 青山 裕, 大島弘光, 鈴木敦生, 前川徳光, 鬼澤真也
    北海道大学地球物理学研究報告 67 67 111 - 129 北海道大学大学院理学研究科地球惑星科学専攻(地球物理学) 2004年03月 [査読無し][通常論文]
  • 青山 裕, 大島弘光, 鈴木敦生, 前川徳光
    北海道大学地球物理学研究報告 67 67 131 - 136 北海道大学大学院理学研究科地球惑星科学専攻(地球物理学) 2004年03月 [査読無し][通常論文]
  • 有珠火山における人工地震探査--観測および初動の読み取り--
    鬼澤真也, 大島弘光, 青山 裕, 前川徳光, 鈴木敦生, 岡田 弘, 筒井智樹, 松尾のり通, 及川 純, 大湊隆雄, 山本圭吾, 森 健彦, 平 貴昭, 宮町宏樹, 小山順二, 蓬田 清, 渡辺顕二, 松原わかな, 岡田 純, 宮村淳一, 谷口正美, 吉川章文, 加藤幸司, 浜口博之, 田中 聡, 山崎 純, 藤沢宏篤, 小川康雄, 野上健治, 斎藤 晃, 水橋正英, 渡辺秀文, 鍵山恒臣, 萩原道徳, 中道治久, 長田 昇, 小山悦郎, 井本良子, 小林知勝, 桧山洋平, 杉岡 学, 石峯康浩, 山岡耕春, 奥田 隆, 小池勝彦, 鈴木孝幸, 鶴我佳代子, 清水 洋, 松本 聡, 松本 薫, 大倉敬宏, 迫 幹雄, 吉川 慎, 八木原寛, 平野舟一朗, 林元直樹, 為栗 健
    東京大学地震研究所彙報 78 2 121 - 143 2003年09月 [査読有り][通常論文]
  • 寺田 暁彦, 岡田 弘, 板橋 伸明, 加藤 幸司, 小山 寛
    日本火山学会講演予稿集 2003 1 - 1 特定非営利活動法人 日本火山学会 2003年
  • 勝俣 啓, 和田直人, 笠原 稔, 岡山宗夫, 一柳昌義, 石川春義, 高田真秀, 長 郁夫, 海野徳仁, 岡田知己, 中村綾子, 堀修一郎, 立花憲司, 河野俊夫, 仁田交市, 橋本恵一, 伊藤喜宏, 五十嵐俊博, 中島淳一, 浅野陽一, 伊藤亜妃, 内田直希, 宗田靖恵, 氏川尚子, 長谷見晶子, 出町知嗣, 平田 直, 卜部 卓, 酒井慎一, 井出 哲, 荻野 泉, 瀬戸憲彦, 酒井 要, 橋本信一, 羽田敏夫, 山中佳子, 三浦勝美, 萩原弘子, 小林 勝, 井上義弘, 田上貴代子, 中川茂樹, 津田健一, 松原 誠, 多田 卓, 青山 裕, 松澤孝紀, 趙 燕来, 山崎文人, 山田 守, 佐々木嘉三, 平松良浩, 雑賀 敦, 小森 哲也, 梅田康弘, 伊藤 潔, 小泉 誠, 和田博夫, 平野憲雄, 西田良平, 松島 健, 植平賢司, 大島光貴, 平野舟一郎
    東京大学地震研究所彙報 77 3 199 - 223 東京大学 2003年01月 [査読有り][通常論文]
     
    A group of seismologists from eleven universities operated a dense temporary seismic network from July 1999 to July 2001 in and around the Hidaka Collision Zone, Hokkaido, Japan, where the Kurile Island arc and the northeastern Japan arc meet and collide. All waveform data were telemetered by way of a communication satellite and recorded continuously. We obtained seven thousand well-located hypocenters and 351 focal mechanisms. This research forms a part of ""The new Program of the Study and Observation for Earthquake Prediction"" in Japan started after the Hyogoken-nanbu (Kobe) earthquake in 1995.
  • 青山 裕, 大島弘光, 前川徳光
    火山 47 5 521 - 531 特定非営利活動法人日本火山学会 2002年11月29日 [査読有り][通常論文]
     
    There was intense acoustic activity associated with the eruption of Mount Usu, which began on March 31, 2000. Repetitive phreatic explosions generated many isolated infrasonic signals, which were observed at plural acoustic stations. During the periods when acoustic activity was high, infrasonic pulses as many as 200 were identified every 10 minutes. Source location of infrasonic signals could be well identified from the records of the low frequency microphone network. Two active craters, Nishiyama and Konpirayama craterlets, are clearly distinguished by sound source determination analysis in spite of their proximity (〜1 km). To investigate temporal change in the acoustic activity from April to June, 2000, we developed a method to detect arrival and amplitude of infrasonic signals automatically. The number of automatically identified infrasonic signals exceeds 1.46 million during three months. It seems that there is a good correlation between acoustic activity and seismic signal amplitude. Patterns of acoustic activity and infrasonic pulse shapes observed at Usu volcano are very similar to those observed at Stromboli volcano, Italy. We named the acoustic activity attended with phreatic explosion which scatters a lot of clods, "mud-pool Strombolian type". Phreatic explosion excites not only infrasonic pulses but also seismic signals observed before the arrival of an infrasonic pulse. Existence of a Rayleigh wave phase with a large amplitude suggests that the seismic wave is excited at a shallow part of the crater.
  • H Aoyama, M Takeo, S Ide
    JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SOLID EARTH 107 B8 2002年08月 [査読有り][通常論文]
     
    [1] An earthquake swarm occurred under the Hida Mountains in central Japan in 1998. The focal area, which expanded from south to north, was distributed above the low-velocity and high-attenuation zone, which lies under the main range. During the swarm, there was a migration of focal areas with time delays. In this paper, we investigate the spatiotemporal distribution of earthquakes in the swarm and discuss the phenomenon that must have controlled the seismicity. Understanding the complicated spatial pattern of seismicity, we investigate the dependency of the occurrence of earthquakes on the static stress changes caused by preceding earthquakes. Our findings show that, for each of 18 major earthquakes (magnitudes 4.0 or higher), the estimated distribution of the resulting Coulomb failure stress corresponds to the expansion of focal areas and the distribution of the seismically quiescent region. However, the detailed structure of seismicity cannot be explained only by the static stress changes. We discuss two additional factors which may control delayed fractures: flow of underground water for the seismicity around the southernmost focal cluster and stress corrosion process for the leaps of seismicities. The results of this study suggest that the 1998 Hida swarm was strongly affected by the disturbances of a static stress field that was created by the swarm itself, although the magnitudes of static stress change are small. The seismic activity was initiated by swarm-type seismicity around the southernmost cluster and then expanded northward gradually due to the increase in static stress.
  • 2001年有珠火山人工地震探査--3次元P波速度構造--
    鬼澤真也, 大島弘光, 青山 裕, 森 済, 前川徳光, 鈴木敦生, 筒井智樹, 松尾のり道, 及川 純, 大湊隆雄, 山本圭吾, 森 健彦, 平 貴昭, 宮町 宏樹, 岡田 弘
    月刊地球 39 14 - 21 2002年 [査読無し][通常論文]
  • H. Aoyama, M. Takeo
    Journal of Volcanology and Geothermal Research 105 1-2 163 - 182 2001年01月 [査読有り][通常論文]
     
    N-type earthquakes sometimes occur before the eruption of andesitic volcanoes, but their source mechanism has not been understood well. Their waveforms have stationary periods and decay slowly resembling to damped oscillation. They have common characteristics of spectra among the different stations these spectral peaks appear at almost equal intervals of 1.0 Hz with common sharpness. We made detailed analysis on the N-type earthquakes observed at Asama volcano in July 1995. During 10 days activity, the duration of each earthquake increased gradually from 40 s to 3 min, while the peak frequency decreased from 2.7 to 0.8 Hz. Hypocenters are distributed slightly west under the summit crater with 0.4-1.7 km above sea-level. Source mechanism of the N-type earthquake is determined using a waveform inversion technique. Synthetic waveforms are calculated using 2D finite difference method. Surface topography is included in the calculation to incorporate the case that the source region is higher than the stations. Since the optimum solution has a large volumetric component, we approximated the volumetric part as a volume change of fluid filled sphere or cylinder or plane crack, and decomposed the solution into volumetric and non-volumetric part. Consequently, it is revealed that the optimum solution can be expressed as "crack expansion (contraction) + small fault slip", because the spectral peak distribution advocates the crack expansion model among these three candidates. The frequency change during this activity may be explained by the time variation of the sound speed of inner fluid from 300 to 100 m/s. The change of the void fraction of water-steam phase might have caused the decrease of the sound speed. © 2001 Elsevier Science B.V. All rights reserved.
  • 青山 裕, 武尾 実, 渡辺秀文
    火山 45 6 323 - 329 2000年12月22日 [査読有り][通常論文]
  • 大島 弘光, 森 済, 前川 徳光, 吉田 邦一, 田村 真一, 一柳 昌義, 岡田 弘, 浜口 博之, 西村 太志, 青山 裕, 辻 浩, 植平 賢司, 宮町 宏樹, 八木原 寛, 須藤 靖明, 高山 鉄朗
    日本火山学会講演予稿集 2000 33 - 33 特定非営利活動法人 日本火山学会 2000年
  • 雲仙火山における人工地震探査--観測および初動の読みとり--
    松島 健, 清水 洋, 西村裕一, 植木貞人, 西村太志, 青木重樹, 早川俊彦, 鍵山恒臣, 三ヶ田均, 及川 純, 北村健彦, 宗包浩志, 渡辺 了, 熊谷博之, 筒井智樹, 西 潔, 井口正人, 宮町宏樹, 高木朗充, 岡田 弘, 前川徳光, 青山 裕, 干野 真, 奥 喜明, 為栗 健, 森田裕一, 橋本恵一, 中道治久, 佐藤峰司, 平林順一, 大場 武, 野上健治, 井田喜明, 渡辺秀文, 山科健一郎, 沢田宗久, 行田紀也, 松本時子, 増谷文雄, 長田 昇, 辻 浩, 飯高 隆, 武田哲也, 伊藤 健, 伊藤 渉, 野津憲治, 森 俊哉, 戸松稔貴, 増山孝行, 山岡耕春, 奥田 隆, 西原真仁, 羽佐田葉子, 前田実利, 太田一也, 松尾のり道, 馬越孝道, 福井理作, 内田和也, 八木原寛, 岡松憲和, 藤井雄士郎, 森 健彦, 松本良浩, 中坊 真, 吉川 慎, 石原和弘, 高山鐡朗, ムハマッド ヘンドラスト, アントニウス ラドモプルボ, 平野舟一郞, 平松秀行, 永岡 修, 松島正哉, 青木恒生, 前中伸雄, 鳥巣啓多, 緒方 誠, 松末伸一, 福田信夫, 山下隆丞, 飯島 聖, 森 博一
    東京大学地震研究所彙報 72 2/4 167 - 183 1997年 [査読有り][通常論文]

書籍

  • 北海道の地震と津波
    青山 裕 (担当:分担執筆範囲:10 火山噴火と地震)
    北海道新聞社 2012年02月 (ISBN: 9784894536340) 245

講演・口頭発表等

  • 十勝岳の火口近傍でとらえられた力学現象  [通常講演]
    青山 裕, 橋本武志, 田中 良, 大島弘光, 齋藤公一滝, 道下剛史, 奥山 哲, 札幌火山監視, 警報センター
    日本地球惑星科学連合大会 2019年05月 口頭発表(一般) 千葉市 日本地球惑星科学連合
  • 筒井 智樹, 竹井 瑠一, 多田 悠也, 森脇 知哉, 青山 裕, 青木 陽介, 丸山 豪
    日本火山学会講演予稿集 2018年 特定非営利活動法人 日本火山学会
  • 十勝岳の火口近傍観測  [通常講演]
    青山 裕
    日本火山学会2017年度秋季大会 2017年10月 ポスター発表 熊本市 日本火山学会
  • 火山噴火の発生を探る〜日ロ共同火山観測研究〜  [通常講演]
    青山 裕
    2016年度地震火山研究観測センターシンポジウム 2017年03月 公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等 札幌市 北海道大学大学院理学研究院附属地震火山研究観測センター
  • ストロンボリ火山の山腹噴火前のキツツキ音地震活動  [通常講演]
    青山 裕, 山田大志, 西村太志, 川口亮平, 三輪学央, 藤田英輔, リペペ マウリツィオ, ジェンコ リカルド
    日本火山学会2016年度秋季大会 2016年10月 ポスター発表 富士吉田市 日本火山学会
  • 道内火山における地震学的研究の60年  [通常講演]
    青山 裕
    2015年度地震火山研究観測センターシンポジウム 2016年03月 公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等 札幌市 北海道大学大学院理学研究院附属地震火山研究観測センター
  • 十勝岳の火口近傍観測と最近の活動  [通常講演]
    青山 裕, 橋本武志, 西村太志, 市來雅啓, 小山崇夫, 岡田和見, 田中 良, 山田大志, 翁長良介, 三嶋 渉
    日本火山学会2015年度秋季大会 2015年10月 口頭発表(一般) 富山市 日本火山学会
  • ストロンボリ火山の繰り返し噴火から溶岩流出噴火への移行期における地震動の時間変化  [通常講演]
    青山 裕, 西村太志, 山田大志, 川口亮平, 三輪学央, 藤田英輔, リペペ マウリツィオ, ジェンコ リカルド, ラカーナ ジョルジオ
    日本地球惑星科学連合大会 2015年05月 口頭発表(一般) 千葉市 日本地球惑星科学連合
  • 樽前山の群発地震活動と石狩地方南部の地震(MJMA5.6)  [通常講演]
    青山 裕, 森 済, 橋本武志, 大島弘光, 村上 亮
    日本火山学会2014年度秋季大会 2014年10月 口頭発表(一般) 福岡市 日本火山学会
  • Dike opening inferred from tilt change prior to the small phreatic eruption of Meakan-dake volcano, Hokkaido, Japan, in November 2008  [通常講演]
    AOYAMA Hiroshi, OSHIMA Hiromitsu
    8th Biennial Workshop on Japan-Kamchatka-Alaska Subduction Processes 2014年07月 口頭発表(一般) Sapporo Institute of Seismology and Volcanology and Department of Natural History Sciences, Hokkaido University
  • 樽前山の2013年群発地震活動  [通常講演]
    青山 裕, 橋本武志, 森 済, 大島弘光, 村上 亮, 碓井勇二, 宮本聖史
    日本火山学会2013年度秋季大会 2013年10月 口頭発表(招待・特別) 猪苗代町 日本火山学会
  • ロコン火山(インドネシア)のブルカノ式噴火に伴う爆発地震の波動特性と前兆傾斜変動  [通常講演]
    青山 裕, 山田大志, 西村太志, 八木原寛, 中道治久, 及川 純, 井口正人, ヘンドラスト ムハマド, スパルマン ヤサ
    日本地球惑星科学連合大会 2013年05月 口頭発表(一般) 千葉市 日本地球惑星科学連合
  • インドネシア,ロコン火山における地震・地殻変動観測  [通常講演]
    青山 裕
    2012年度地震火山研究観測センターシンポジウム 2013年03月 公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等 札幌市 北海道大学大学院理学研究院附属地震火山研究観測センター
  • Seismological study on precursors of the small phreatic eruptions at Meakan-dake volcano in 2006 and 2008  [通常講演]
    AOYAMA Hiroshi, OGISO Masashi
    7th Biennual Workshop on Japan-Kamchatka-Alaska Subduction Processes 2011年08月 ポスター発表 Petropavlovsk-Kamchatsky Institute of Volcanology and Seismology FEB RAS
  • 有珠山頂銀沼火口における地震波探査の試み  [通常講演]
    青山 裕, 中島 睦, 斉藤 悠, 岩見有里香, 柳井佳穂里, 山田大志
    日本火山学会2010年度秋季大会 2010年10月 ポスター発表 京都市 日本火山学会
  • Inter-eruptive volcanism at Usu volcano: Micro-earthquakes and dome subsidence  [通常講演]
    AOYAMA Hiroshi, ONIZAWA Shin'ya, KOBAYASHI Tomokadu, TAMEGURI Takeshi, HASHIMOTO Takeshi, OSHIMA Hiromitsu, MORI Hitoshi
    AGU 2009 Fall Meeting 2009年12月 ポスター発表 San Francisco American Geophysical Union
  • 雌阿寒岳2008年噴火の前兆変動  [通常講演]
    青山 裕, 大島弘光
    日本火山学会2009年度秋季大会 2009年10月 ポスター発表 小田原市 日本火山学会
  • 2004年9月の浅間山連続微噴火の再検討  [通常講演]
    青山 裕, 武尾 実
    日本火山学会2008年度秋季大会 2008年10月 ポスター発表 盛岡市 日本火山学会
  • Tilt Change Preceding to a Small Phreatic Explosion of Meakan-dake Volcano  [通常講演]
    AOYAMA Hiroshi, OSHIMA Hiromitsu
    Cities on Volcano 5 2007年11月 ポスター発表 Shimabara Volcanological Society of Japan
  • CMG40T地震計の傾斜応答に関する簡易試験  [通常講演]
    青山 裕
    日本地震学会2007年秋季大会 2007年10月 ポスター発表 仙台市 日本地震学会
  • 雌阿寒岳の水蒸気爆発に先行して現れた超長周期振動  [通常講演]
    青山 裕, 大島弘光
    日本地球惑星科学連合大会 2007年05月 口頭発表(一般) 千葉市 日本地球惑星科学連合
  • 臨時稠密地震観測で見えてきた有珠山の微小地震活動  [通常講演]
    青山 裕, 鬼澤真也, 為栗 健, 鈴木敦生, 前川徳光, 大島弘光, 森 済, 橋本武志, 志賀 透, 小山 寛, 中橋正樹, 吉川章文, 福山由朗
    日本地球惑星科学連合大会 2007年05月 口頭発表(一般) 千葉市 日本地球惑星科学連合
  • 静穏期における有珠山の微小地震活動(序報)  [通常講演]
    青山 裕, 為栗 健, 鬼澤真也, 鈴木敦生, ムルヤナ イヤン, 大島弘光, 前川徳光, 志賀 透, 吉川章文, 小山 寛, 中橋正樹, 福山由朗
    日本火山学会2006年度秋季大会 2006年10月 ポスター発表 阿蘇市 日本火山学会
  • 十勝沖地震によって誘発された樽前山の群発地震活動と高温ガス噴出--地震を励起した火山性流体を捉えたか?--  [通常講演]
    青山 裕
    日本地球惑星科学連合大会 2006年05月 ポスター発表 千葉市 日本地球惑星科学連合
  • 火山観測用3次元可視画像撮影装置開発の試案  [通常講演]
    青山 裕
    日本火山学会2005年度秋季大会 2005年10月 口頭発表(一般) 札幌市 日本火山学会
  • 2000年3月31日の有珠山噴火で観測された空振と地動  [通常講演]
    青山 裕, 大島弘光, 前川徳光
    日本火山学会2002年度秋季大会 2002年10月 ポスター発表 仙台市 日本火山学会
  • Volcano acoustic activity associated with the eruption of Mt. Usu, 2000 -Mud-pool Strombolian-  [通常講演]
    AOYAMA Hiroshi, OSHIMA Hiromitsu, MAEKAWA Tokumitsu
    AGU 2001 Fall Meeting 2001年12月 ポスター発表 San Francisco American Geophysical Union
  • 有珠山2000年噴火に伴う空振活動の推移  [通常講演]
    青山 裕, 大島弘光, 前川徳光
    日本火山学会2001年度秋季大会 2001年10月 ポスター発表 鹿児島市 日本火山学会
  • 粘性流体の流れを考えた火山性低周波地震の励起モデルの検討  [通常講演]
    青山 裕, 武尾 実
    地球惑星科学関連学会合同大会 2000年04月 口頭発表(一般) 新宿区 地球惑星科学関連学会
  • Evolution of Earthquake Swarm Under Hida Mountains, Central Japan, in 1998  [通常講演]
    AOYAMA Hiroshi, IDE Satoshi, TAKEO Minoru
    AGU 1999 Fall meeting 1999年12月 ポスター発表 San Francisco American Geophysical Union
  • 1998年飛騨山脈で発生した群発地震活動の推移  [通常講演]
    青山 裕, 井出 哲, 武尾 実
    日本地震学会1999年秋季大会 1999年10月 ポスター発表 仙台 日本地震学会
  • Statistics of Seismicity and Source Processes of Earthquake Swarm Around Kamikouchi, Japan, in 1998  [通常講演]
    AOYAMA Hiroshi, IDE SAtoshi, TAKEO Minoru, HIRATA Naoshi
    IUGG XXII General Assembly 1999年07月 ポスター発表 Birmingham Internatinonal Union of Geodesy and Geophysics
  • Wave Properties and Focal Mechanisms of N-type Earthquakes at Asama Volcano  [通常講演]
    AOYAMA Hiroshi, TAKEO Minoru
    AGU 1998 Fall meeting 1998年12月 ポスター発表 San Francisco American Geophysical Union
  • 1998年8月上高地周辺における群発地震の活動と震源過程  [通常講演]
    青山 裕, 井出 哲, 松原 誠, 平田 直, 武尾 実, 酒井慎一, 酒井 要, 小林 勝, 羽田敏夫, 橋本信一
    日本地震学会1998年秋季大会 1998年10月 ポスター発表 日本地震学会
  • 浅間山N型地震の波動特性と発震機構  [通常講演]
    青山 裕, 武尾 実
    地球惑星科学関連学会合同大会 1998年04月 口頭発表(一般) 新宿区 地球惑星科学関連学会
  • 広帯域地震計で観測された浅間山N型地震の波動特性  [通常講演]
    青山 裕, 武尾 実, 辻 浩, 金嶋 聡, 及川 純, 行田紀也
    日本火山学会1996年秋季大会 1996年11月 口頭発表(一般) 大島町 日本火山学会

その他活動・業績

受賞

  • 2022年05月 日本火山学会 日本火山学会論文賞
     The 2018 phreatic eruption at Mt. Motoshirane of Kusatsu–Shirane volcano, Japan: eruption and intrusion of hydrothermal fluid observed by a borehole tiltmeter network 
    受賞者: 寺田暁彦;神田 径;小川康雄;山田大志;山本 希;大倉敬宏;青山 裕;筒井智樹;鬼澤真也

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 日本学術振興会:科学研究費助成事業 挑戦的研究(萌芽)
    研究期間 : 2021年07月 -2024年03月 
    代表者 : 青山 裕, 西村 太志, 田中 良
     
    初年度である2021年度は,北海道南部のしかべ間歇泉で本研究課題の開始前から実施している多項目連続観測を継続して噴出孔内の映像撮影や圧力測定を試みたほか,鬼首間歇泉で取得した熱赤外カメラ及び空気振動観測のデータ解析,霧島硫黄山の噴気観測,地下構造の深部からの熱水供給率を変化させたときの熱水流動の応答に関する数値計算などを実施した. しかべ間歇泉では,間歇泉噴出孔の保守業者の厚意により,6月および9月の作業時に業者所有の孔内撮影用カメラを間歇泉内に挿入し,孔内の状況把握や孔底深度の計測,噴出時の気泡発生状況の動画撮影等を行った.この調査により,掘削深度は約27mであり,ケーシング部分は上部の20mで下部の約7mは裸孔となっていることが始めて確認された.また,井戸の下端には熱水溜まりのような空洞は存在せず,ケーシング下端や裸孔部分の亀裂から井戸内に高温水が流入していることが明らかになった.1月には研究費で購入した圧力センサーを用いて噴出中の孔内圧力を測定し,噴出サイクルを通した井戸内圧力の時系列データを取得した.この調査時には,噴出ごとの熱水噴出体積の推定を試み,過去に見積もられた400L程度であることを確認した. 鬼首間歇泉では,間欠泉噴出時に観測した熱赤外映像および空気振動観測のデータ解析を進めた.熱赤外映像は時間的な差分を取ることで短周期変動を強調し,熱水の上方への噴出を調べた結果,周期1秒以下の調和振動が見られることを見出した.空気振動にも同様の振動が見られることから,噴出孔の極浅部で共鳴現象が起きていることが示唆された. 宮崎県の霧島硫黄山では,自然の噴気について熱赤外映像の試験観測を行った.予備的な解析では,連続的な蒸気を噴出する噴気にも調和振動的な振る舞いが認められることから,間歇泉現象や噴気現象には浅部に共鳴現象を励起する類似のプロセスがあることが示唆された.
  • 日本学術振興会:科学研究費助成事業 基盤研究(C)
    研究期間 : 2018年04月 -2021年03月 
    代表者 : 青山 裕, 吉本 充宏, 本多 亮
     
    初年度である2018年度は,富士山の北斜面で主に春期に発生する雪泥流の震動観測を目的とした臨時観測点の設営・維持作業と臨時観測用の機材の導入を主に行った.2018年時点では,富士山頂から半径15km以内で連続稼働中の気象庁および防災科学技術研究所の火山活動監視目的の震動観測点は9点あるが,雪泥流の発生域に近い山頂から北側山腹には富士山頂(気象庁),富士鳴沢塒塚東(気象庁),富士第5(防災科研)の3点しかなく,山頂をのぞく2点も西北西の一角に偏って分布している.そのため,北西方向への雪泥流の流下検知能力は比較的高いと考えられるものの,無数の流路が認められるスバルライン5合目近傍や北東山腹には震動観測点が存在せず,泥流の発生を検出できない(あるいは位置決定精度が低下する)恐れがある.そこで本研究では,既存観測点がない地域や観測点の隙間を埋めるように,富士スバルラインおよび滝沢林道沿いの4-5合目の6箇所に臨時地震観測点を設置した.現地には商用電源がないことに加え,冬期の暴風雪を考慮して太陽電池の導入を諦め,蓄電池のみによる観測形態を選択した.観測点の設置作業は積雪による道路の通行止めが始まる直前の12月中旬に実施し,一部の観測点では東京大学地震研究所所有の空振計(音波観測)を併設した. 2018年-2019年の冬期は例年に比べて積雪が少なく,3月中旬までに明瞭に発生が認められた雪泥流は1例に留まっている.この事例については,おおよその発生日時のほか,現地調査により流下経路の確認がなされている.また,既存の連続観測点の震動記録を確認したところ,雪泥流の流下によると思われる震動が認識できた.本研究による臨時観測の目的や概要については,2018年12月に北海道虻田郡ニセコ町で開催された「第2回 国際雪・雪崩シンポジウム in ニセコ」において,共同研究者の本多から報告した.
  • 日本学術振興会:科学研究費助成事業 基盤研究(C)
    研究期間 : 2017年04月 -2021年03月 
    代表者 : 青木 陽介, 西田 究, 青山 裕
     
    当初の予定通り、有珠山昭和新山における地震観測を2018年5月に行った。現在地震波干渉法により溶岩ドーム内部の地震波速度構造を解析中であるが、初期的な解析では、1943-1945年噴火の際に貫入したと思われる溶岩が冷え固まったものと思われる高速度領域が地表近くにまでつながっていると思われることが明らかになった。また、地震観測中に、岩石の熱収縮と関連すると思われる微動が観測された。これは予期しなかったもので、今までに他の火山も含めて観測された事例はほとんどないと思われる。この微動が極めて小さいものであり、空間的に密な地震観測を行ったからこそ発見されたものであると思われる。この微動のメカニズムを詳細に解析することにより、貫入した溶岩ドームの熱収支について知見を得ることができるだろう。
    また、1992年から2017年までに撮像された合成開口レーダーデータを用いて有珠山の地殻変動を計測した。観測された地殻変動は過去の噴火によって貫入した溶岩ドーム周辺のみに局在していることが明らかになった。観測された地殻変動は主に沈降であり、溶岩ドームの熱収縮によりよく説明できることがわかった。観測データを説明する岩石の熱拡散係数は、昭和新山については実験室で求められた値とほぼ同じであるが、より最近噴火した溶岩ドームについては実験室で求められた値の10倍の見かけ熱拡散係数が必要であった。有珠山は洞爺湖に隣接し、またマグマ水蒸気爆発が頻発することを考えると有珠山には地下水が豊富に存在すると考えられ、マグマ貫入の初期においては地下水が熱をより効率的に外に逃がす働きをしているのではないかと推測される。
  • 日本学術振興会:科学研究費助成事業 特別研究促進費
    研究期間 : 2018年02月 -2019年03月 
    代表者 : 小川 康雄, 青山 裕, 山本 希, 筒井 智樹, 寺田 暁彦, 大倉 敬宏, 神田 径, 小山 崇夫, 石崎 泰男, 吉本 充宏, 野上 健治, 森 俊哉, 木川田 喜一, 片岡 香子, 上石 勲, 金子 隆之, 大湊 隆雄, 石峯 康浩, 松元 高峰, 山口 悟, 伊藤 陽一, 常松 佳恵
     
    2018 年 1 月 23 日 に本白根山で 1500 年ぶりの水蒸気噴火が発生し、以下のような総合観測を実施した。 まず本白根山周囲3箇所に地震計を設置し、オンラインでのデータ転送を可能にした。また噴火前の前兆的な微小地震活動の検出を行なったが,有意な変化は認めらない。地震波干渉法でも構造の有意な時間変化はない。湯釜火口周辺における傾斜変動観測から、噴火前後での湯釜南方の隆起および沈降が捉えられ、本白根山鏡池北火口の開口クラックで説明すると、開口量1.7m, 噴火前の膨張体積42.5万m3、噴火後の収縮体積30万m3と推定された。 新火口の地表面温度は、3月のヘリによる赤外線画像でも、5月の現地温度測定でも異常は認められなかった。一方6月に空中磁気探査を行い、2013年の既存データとの差を求めると、ここ数年間に白根山が広域的に消磁し高温化していることが示唆された。 3月および4-5月の現地での噴出物調査から、噴火の噴出量は3.6万トンと推定された。噴出岩塊の全岩化学分析では噴出物が鏡池北火砕丘の特徴と一致した。噴火時運行していたスキー場のローブーウェイの被害状況を調査した。噴火時のスキー場のライブカメラ映像からは、小規模な火砕サージが認められた。本白根山麓万代鉱温泉及び湯釜湖水の化学成分分析からは、噴火に関わる変動は認められない。一方、噴出した火山灰に付着した水溶性成分の化学分析から,噴火に関与した火山ガスの成分がわかるが、万代鉱や湯釜の熱水系とは異なる火山ガスであることが判明した。 融雪泥流評価のため,噴出物の物性分析,河川モニタリング,積雪水量分布調査を行った.噴石による融雪や雪崩発生の可能性を複数のシナリオを用いて定量的に検討した。いずれの想定でも振子沢と振子沢一清水沢の間の沢に泥流が流下する可能性が高く,また一部の想定では,谷沢川にまで流入する可能性を事前に指摘した。
  • 日本学術振興会:科学研究費助成事業 研究活動スタート支援
    研究期間 : 2017年08月 -2019年03月 
    代表者 : 山田 大志, 青山 裕, 上田 英樹, 井口 正人, 爲栗 健
     
    火山噴火に伴い励起される空気振動(空振)の解析によって、形成される噴煙の規模を評価する手法を提案した。空振記録の解析で推定される噴煙体積が、実際の噴煙到達高度などを用いる数理的なモデルから期待される噴煙の体積によく比例すること、両者の関係は噴煙の時間的な成長によって説明できることを明らかにした。空振データはリアルタイム伝送可能であり、即時的な噴煙規模の評価への貢献が期待される。空振記録と比較解析に可能な映像観測装置の開発も行い、桜島での観測を行った。噴煙の実際の運動などの特徴を考慮することで、さらなる規模評価の高精度化や、降灰予測数値計算への有効な初期値となりうる可能性が大いに見込まれる。
  • 日本学術振興会:科学研究費助成事業 特別研究促進費
    研究期間 : 2018年10月 -2019年03月 
    代表者 : 高橋 浩晃, 勝俣 啓, 大園 真子, 橋本 武志, 青山 裕, 酒井 慎一, 松本 聡, 岡田 知己, 小菅 正裕, 寺川 寿子, 飯尾 能久, 中尾 茂, 上嶋 誠, 柴田 智郎, 大津 直, 高井 伸雄, 飯場 正紀, 渡部 要一, 菊地 優, 岡崎 太一郎, 白井 和貴, 西村 裕一, 石川 達也, 高瀬 裕也, 永井 宏, 宮森 保紀, 三宅 弘恵, 松島 信一, 浅野 公之, 重藤 迪子, 卜部 厚志, 前田 宜浩, 石澤 友浩, 廣瀬 亘, 小山内 信智, 山田 孝, 笠井 美青, 檜垣 大助, 風間 基樹, 千木良 雅弘, 渦岡 良介, 竹林 洋史, 木村 誇, 石丸 聡, 岡田 成幸, 内田 賢悦, 有村 幹治, 植松 武是, 多々納 裕一, 梶谷 義雄, 能島 暢呂, 田村 圭子, 中村 洋光, 戸松 誠
     
    平成30年北海道胆振東部地震とその災害に関する総合調査を実施した。多くの人的被害を出した厚真町の同時多発斜面崩壊では、隣接する樽前山や恵庭岳などの活火山の最近数万年間の噴火による降下火砕物堆積物の粘土化した底面がすべり面となった事例が多数確認された。また、シミュレーションから斜面崩壊土砂の流動速度が速く避難の時間はほとんどなかった可能性が示された。むかわ町で見られた1階崩壊型建物倒壊は店舗併用住宅が多く、未明の地震で店舗に人間が不在であったため人的被害が発生しなかった可能性が示された。室蘭市民へのアンケートでは、若年層ほど災害時の要支援者の存在の認知度が低いことが明らかになった。ブラックアウトの影響はインフラや社会経済活動の広範囲に及び、創業能力の回復には1週間以上を要していたいたことが示された。札幌市内の宅地液状化地域では、密度の小さい火山灰での盛土に地下水位が高い状態にあったことが確認された。今回の地震動は、震源に近い領域では距離減衰式を上回る最大速度や加速度であったことが示された。むかわ町で建物倒壊が多かったのは、地盤構造に起因する地震動の増幅であった可能性が地下構造探査から示唆された。今回の地震の破壊開始点は深さ40km弱と内陸で発生する地震としては深かかったが、大きな断層すべりはより浅い深さ20-30km付近で発生していたことが示された。また、今回の震源を含む石狩低地東縁断層の周辺では、定常的なひずみ速度が大きいことが確認された。一般住民も対象とした研究成果報告会を苫小牧市で開催し150名の参加者があった。
  • 日本学術振興会:科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究
    研究期間 : 2016年04月 -2018年03月 
    代表者 : 中道 治久, 青山 裕, 大石 哲, 山田 大志, 寺田 暁彦
     
    口永良部島噴火に伴う地震と空振のエネルギーと継続時間を求め,地震から噴出量と噴煙高度を推定し,目視観測による噴煙高度との比較を行った.最近の水蒸気爆発に伴う地震と傾斜を比較し,草津白根山・御嶽山・口永良部島の噴火に共通する特徴を明らかにした. 気象レーダーにて桜島と霧島山新燃岳の噴煙に対応したレーダー反射強度を検出した.2017年11月13日の桜島南岳噴火は悪天候のため噴煙高度不明とされたが,反射強度から噴煙高度4 kmと推定した.2017年と2018年の新燃岳の噴煙のレーダー反射強度と目視の噴煙高度との対比により,レーダーを用いた噴煙高度測定手法の確立のための基礎データを蓄積することができた.
  • 広域地震観測網を用いた泥流検知手法の試験および評価
    北海道河川財団:研究助成
    研究期間 : 2015年06月 -2016年03月 
    代表者 : 青山 裕
  • 日本学術振興会:科学研究費助成事業 基盤研究(A)
    研究期間 : 2010年04月 -2014年03月 
    代表者 : 中川 光弘, 高橋 浩晃, 松島 健, 宮町 宏樹, 長谷川 健, 青山 裕, 石塚 吉浩, 宮城 洋介
     
    カムチャッカのクリチェフスコイ火山において地球物理学的および岩石学的研究を実施した。研究期間中に4点の傾斜計を設置し、既存の地震計を合わせた観測網を構築・維持させることができた。そして2010年の噴火活動中に10~20分の周期でのサイクリックな傾斜変動を観測し、ストロンボリ式噴火モデルを構築した。特に過去3000年間の噴火堆積物の物質科学的解析を行った結果、3000年間で2タイプの初生玄武岩質マグマが存在し、ひとつのタイプから別のタイプへと次第に入れ替わっていることが明らかになった。また最近80年間の噴火では火山直下のマグマ供給系が噴火活動期毎に更新されていることも明らかになった。
  • 日本学術振興会:科学研究費助成事業 基盤研究(C)
    研究期間 : 2007年 -2009年 
    代表者 : 鬼澤 真也, 大島 弘光, 青山 裕, 前川 徳光, 鈴木 敦生
     
    有珠火山を主要な研究対象とし,過去の噴火現象・観測量の比較に基づく噴火活動推移予測の高度化と,現象の物理化学的背景理解の足掛かりとしてのマグマ活動を規制する場の解明を目指した.有珠火山で20世紀に発生した4回の噴火での前兆地震活動の時間別発生頻度・マグニチュード・震源に着目し比較検討を行い,山頂噴火,山麓噴火での類似点と,山麓噴火での特徴的な現象を見出した.また長期的活動予測の観点から,静穏期の活動に着目し,山頂直下の定常的な地震活動が1977-82年噴火の余効現象に伴い発生していることを明らかにした.有珠火山では地下の基盤構造は大局的には北へ向かい浅くなっており,2000年噴火の前兆地震がこの基盤構造に沿って移動したことを明らかにした.また溶岩ドーム,潜在ドーム成長に伴い観測された地殻変動が,基盤構造と密接に関わっていたことも指摘した.さらに将来の比較研究に向けて,北海道駒ヶ岳火山の浅部地震波速度構造を推定し,有珠火山と比較して山頂下に顕著な高速度領域が存在することを明らかにした.
  • 日本学術振興会:科学研究費助成事業 特定領域研究
    研究期間 : 2005年 -2006年 
    代表者 : 青山 裕
     
    2006年度は試作機で得られた成果をもとにして,無線装置の作成を進めた.複数受信点への同報性に優れた無線装置を用いることで,トリガー発生装置とカメラの配置を自由に取ることができ,ステレオ撮影で重要となる視点間距離を大きくすることができる.また,撮影するカメラの台数も理論上は無制限に増やすことが可能となる.しかしその一方で,有線系システムでは現れなかった同期信号の遅延が生じることが予想された. 装置作成においては(有)ユニテクノ研究開発部の石川和也氏にご協力をいただいた.ユニテクノ製の特定小電力無線伝送装置は,送受信機間の距離を約2kmまで広げられることの他に,信号伝達の時間遅れがミリ秒の精度で一定となっているという特徴がある.この時間遅れ精度の保証は,カメラ同士の撮影時刻同期精度を保つ上で非常に有用である.無線同期装置のベースとしてユニテクノ製UM3型無線装置を利用した.本研究ではUM3型無線装置を1対Nの組み合わせで利用し,送信機側にGPS同期のパルス発生装置やトリガー信号のコントローラーを組み入れた.受信機側には2005年度の有線系試作時に作成済みのシャッター信号/カウンター信号分離装置を接続し,その先にカメラと収録用PCがつながれることとなる. 撮影時刻の精度を高める目的で,送信機側にGPSモジュールを搭載した.送信機は起動後のスタンバイ状態でGPS時計との同期動作を開始し,スタートボタン押下後の毎分0秒から設定されたシャッタースピードで同期信号を送出する.無線伝送による遅延時間のゆらぎを低減するために,固定データ長の固定周期で同期シャッター信号を送信する.データ送信は30fpsに相当する33.3ms毎(誤差±400μs以内)に行われる. 機器の細部調整は若干残っているが,予定年度内に計画通りの撮影装置の作成を完了することができた.

教育活動情報

主要な担当授業

  • 大学院共通授業科目(一般科目):複合領域
    開講年度 : 2021年
    課程区分 : 修士課程
    開講学部 : 大学院共通科目
    キーワード : 風水害、雪害、土砂災害、火山災害、地震・津波災害、総合政策
  • 地震・火山噴火予知特論
    開講年度 : 2021年
    課程区分 : 修士課程
    開講学部 : 理学院
    キーワード : 地震 津波  火山噴火  防災
  • 自然史科学特別講義Ⅱ
    開講年度 : 2021年
    課程区分 : 修士課程
    開講学部 : 理学院
    キーワード : 火山学,地球物理学,地質学,岩石学,地球化学
  • 自然史科学特別講義Ⅰ
    開講年度 : 2021年
    課程区分 : 修士課程
    開講学部 : 理学院
    キーワード : 火山学,地球物理学,地質学,岩石学,地球化学
  • データ解析学
    開講年度 : 2021年
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 理学部
    キーワード : Fortran95 Gnuplot Python Cygwin ファイル入出力 サブルーチン 平均 分散 標準偏差 相関係数 逆行列 最小二乗法 回帰曲線
  • 地球計測実習
    開講年度 : 2021年
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 理学部
    キーワード : 地震観測データ解析、津波観測データ解析、多項目測定、地下構造探査データ解析
  • 地球惑星科学Ⅰ
    開講年度 : 2021年
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 全学教育
    キーワード : 固体地球,地球の構造と構成物質,地球史,変動する地球,自然災害

大学運営

学内役職歴

  • 2022年4月1日 - 2024年3月31日 理学研究院附属地震火山研究観測センター長

委員歴

  • 2024年04月 - 現在   火山調査研究推進本部 火山調査委員会   委員
  • 2023年04月 - 現在   火山噴火予知連絡会   専門委員:札幌地区
  • 2023年04月 - 現在   火山噴火予知連絡会   常時委員
  • 2023年04月 - 現在   火山噴火予知連絡会   火山調査研究検討会の設置に向けた準備会委員
  • 2023年01月 - 現在   北海道原子力専門有識者会合   専門有識者
  • 2021年03月 - 現在   十勝岳ジオパーク推進協議会   学識顧問
  • 2020年06月 - 現在   北海道防災会議   専門委員
  • 2020年05月 - 現在   大雪山火山防災協議会   学識経験者
  • 2019年09月 - 現在   有珠山火山防災協議会   学識経験者
  • 2019年07月 - 現在   十勝岳火山防災協議会   学識経験者
  • 2019年06月 - 現在   北海道駒ヶ岳火山防災協議会   学識経験者
  • 2019年04月 - 現在   雌阿寒岳火山防災協議会   学識経験者
  • 2019年04月 - 現在   洞爺湖町   防災会議 委員
  • 2018年07月 - 現在   火山防災に係る調査企画委員会   委員
  • 2018年07月 - 現在   日本火山学会 大会委員会   委員
  • 2018年07月 - 現在   日本火山学会 学校教育委員会   担当理事
  • 2023年09月 - 2024年03月   火山調査研究推進本部の設置に向けた準備会   構成員
  • 2019年10月 - 2023年03月   火山噴火予知連絡会   火山観測体制等に関する検討会委員
  • 2019年10月 - 2023年03月   火山噴火予知連絡会   火山活動評価検討会委員
  • 2019年05月 - 2023年03月   火山噴火予知連絡会   委員
  • 2018年08月 - 2022年03月   火山防災に係る技術動向検討グループ   委員
  • 2019年11月 - 2021年03月   次世代火山研究・人材育成総合プロジェクト 次世代火山研究推進事業 火山研究運営委員会   データ利活用推進タスクフォース委員
  • 2018年07月 - 2020年06月   日本火山学会   広報委員会 委員
  • 2016年07月 - 2020年06月   日本火山学会 火山防災委員会   委員
  • 2014年07月 - 2020年06月   日本火山学会 庶務委員会   委員

社会貢献活動

  • 最近話題になった十勝岳の火山現象について
    期間 : 2020年12月17日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : 十勝岳火山防災協議会
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 十勝岳噴火総合防災訓練に伴う関係機関調整会議
    行政機関
  • 火山で観測した信号のおもしろさ
    期間 : 2020年12月15日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : 札幌管区気象台
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 札幌管区気象台 火山防災業務職員研修
    行政機関
  • 火山災害
    期間 : 2020年11月01日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : 防災士研修センター
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 防災士研修講座
  • 北海道大学の火山観測施設
    期間 : 2019年08月20日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : 北海道駒ヶ岳火山防災協議会
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 協議会総会
    行政機関 森町福祉センター
  • 火山で観測した信号のおもしろさ
    期間 : 2019年07月22日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : 札幌管区気象台
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 火山防災業務職員研修
    行政機関 札幌管区気象台
  • 有珠山 -20世紀の4回の噴火と火山学的研究-
    期間 : 2019年06月10日
    役割 : 講師
    イベント・番組・新聞雑誌名 : JICA 2019年度中南米地域火山防災能力強化研修
     JICA札幌
  • 火山で観測した信号のおもしろさ
    期間 : 2018年07月09日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : 札幌管区気象台
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 火山防災業務職員研修
    行政機関 札幌管区気象台
  • 有珠山 -20世紀の4回の噴火と火山学的研究-
    期間 : 2017年06月09日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : JICA
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 2017年度中南米地域火山防災能力強化研修
    その他 JICA札幌
  • 北海道の活動的火山における噴火予知研究観測の課題
    期間 : 2016年08月26日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : 洞爺湖有珠火山マイスター運営委員会
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 洞爺湖有珠火山マイスター養成講座
    市民団体 伊達市防災センター
  • 有珠山 -20世紀の4回の噴火と火山学的研究-
    期間 : 2016年06月10日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : JICA
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 2016年度中南米地域火山防災能力強化研修
    その他 JICA札幌
  • 有珠山 -20世紀の4回の噴火と火山学的研究-
    期間 : 2014年06月16日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : JICA
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 2014年度中南米地域火山防災能力強化研修
    その他 JICA札幌
  • 有珠山 -20世紀の4回の噴火と火山学的研究-
    期間 : 2013年06月14日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : JICA
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 2013年度中南米地域火山防災能力強化研修
    その他 JICA札幌
  • 有珠山 -20世紀の4回の噴火と火山学的研究-
    期間 : 2012年06月18日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : JICA
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 2012年度中南米地域火山防災能力強化研修
    その他 JICA札幌
  • 新燃岳の火山観測体制と道内火山の観測例
    期間 : 2012年02月03日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : 北海道防災会議
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 地震火山対策部会火山専門委員会
    行政機関 北海道立道民活動センター[かでる2.7]
  • 有珠山 -20世紀の4回の噴火と火山学的研究-
    期間 : 2011年06月20日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : JICA
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 2011年度中南米地域火山防災能力強化研修
    その他 JICA札幌
  • 有珠山 -20世紀の4回の噴火と火山学的研究-
    期間 : 2010年07月17日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : JICA
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 2010年度中南米地域火山防災能力強化研修
    その他 JICA札幌

その他

  • 2014年03月 - 2014年03月  北海道における火山に関する研究報告書・第15編 十勝岳火山地質・噴火史・活動の現況および防災対策 第II版
  • 2004年03月 - 2004年03月  日本の火山性地震・微動のデータベース


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