世界首次公開(kāi)了用于火山噴發(fā)推移預(yù)測(cè)的火山灰數(shù)據(jù)庫(kù) -有助于提高火山噴發(fā)機(jī)制的掌握效率- 重點(diǎn) 開(kāi)發(fā)國(guó)內(nèi)外主要噴發(fā)噴出的火山灰粒子的顯微鏡圖像數(shù)據(jù)庫(kù) 通過(guò)火山灰的特征和噴火信息的數(shù)據(jù)庫(kù)化，可以立即檢索類似事例 火山噴發(fā)的即時(shí)狀況把握及其對(duì)推移預(yù)測(cè)的貢獻(xiàn) 概要

國(guó)立研究開(kāi)發(fā)法人產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所(以下稱為“產(chǎn)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(zhǎng)、松本惠子研究員們公開(kāi)了國(guó)內(nèi)外主要噴發(fā)噴出的火山灰的數(shù)據(jù)庫(kù)。 這是世界上第一個(gè)收錄火山灰粒子的顯微鏡圖像及其噴火方式、火山活動(dòng)狀況等信息的數(shù)據(jù)庫(kù)。 該數(shù)據(jù)庫(kù)幾乎涵蓋了21世紀(jì)國(guó)內(nèi)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(shù)據(jù)庫(kù)允許在新火山噴發(fā)發(fā)生時(shí)，快速檢索提取具有相似特征的歷史火山灰信息。 據(jù)此，通過(guò)及時(shí)掌握噴火的機(jī)理，預(yù)測(cè)其推移，可以為減輕噴火災(zāi)害做出貢獻(xiàn)。

概要圖 將國(guó)內(nèi)外主要火山灰的顯微鏡圖像和噴火信息數(shù)據(jù)庫(kù)化并在網(wǎng)絡(luò)上公開(kāi)

開(kāi)發(fā)的社會(huì)背景 火山噴發(fā)發(fā)生時(shí)，為了在時(shí)時(shí)刻刻變化的噴發(fā)狀況中進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆罏?zāi)應(yīng)對(duì)，根據(jù)各種觀測(cè)數(shù)據(jù)，參照過(guò)去的類似事例，推測(cè)發(fā)生的噴發(fā)機(jī)理，并據(jù)此進(jìn)行推移預(yù)測(cè)。 其中，火山釋放并運(yùn)往遠(yuǎn)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(jī)制所不可缺少的信息。 例如，根據(jù)火山灰的顏色、形狀、粒子種類的組合等特征，可以推測(cè)巖漿是否與噴發(fā)有關(guān)、結(jié)晶量、氣泡量等巖漿的狀態(tài)、爆炸方式等。 但是，至今為止，關(guān)于過(guò)去噴發(fā)噴出的火山灰的特征，由于沒(méi)有以統(tǒng)一的基準(zhǔn)匯總的數(shù)據(jù)庫(kù)，所以調(diào)查過(guò)去的類似事例并不容易，對(duì)要求即時(shí)性的噴發(fā)推移預(yù)測(cè)來(lái)說(shuō)成為了障礙。

 研究的經(jīng)過(guò) 產(chǎn)綜合研究所基于火山噴發(fā)物的地質(zhì)學(xué)和物質(zhì)科學(xué)的解析，致力于把握火山活動(dòng)機(jī)理的研究。 國(guó)內(nèi)噴發(fā)發(fā)生時(shí)，作為氣象廳火山噴發(fā)預(yù)測(cè)聯(lián)絡(luò)會(huì)的組成人員，通過(guò)判別火山灰的構(gòu)成粒子進(jìn)行噴發(fā)機(jī)理的分析，并及時(shí)向社會(huì)提供該信息。 在這個(gè)過(guò)程中，不斷積累有關(guān)火山灰的數(shù)據(jù)。 火山灰數(shù)據(jù)在產(chǎn)經(jīng)綜合研究所的積累是國(guó)內(nèi)首屈一指的，幾乎涵蓋了21世紀(jì)國(guó)內(nèi)發(fā)生的主要噴發(fā)。 對(duì)于20世紀(jì)以前和史前時(shí)代等更古老時(shí)代的噴出物，也在通過(guò)地質(zhì)調(diào)查和文獻(xiàn)調(diào)查進(jìn)行試樣和信息的收集。

研究?jī)?nèi)容 此次開(kāi)發(fā)的火山灰數(shù)據(jù)庫(kù)，就國(guó)內(nèi)外38座火山發(fā)生的噴火約100個(gè)事例，收錄了約1000件火山灰樣品的構(gòu)成粒子的信息(圖1 )。 每件收錄的火山灰試樣都有多個(gè)光學(xué)顯微鏡圖像。 各試樣附帶有噴出日、噴出地點(diǎn)、采集地點(diǎn)、采集狀況等信息，還具有檢索噴發(fā)的火山和采集地點(diǎn)等地理信息并在地圖上顯示的功能。 另外，對(duì)于一些試樣，除了光學(xué)顯微鏡圖像以外，還收錄了用于掌握粒子表面微細(xì)結(jié)構(gòu)的電子顯微鏡圖像、用于掌握粒子內(nèi)部的組織信息的研磨截面的光學(xué)電子顯微鏡圖像、以及構(gòu)成物的化學(xué)組成分析數(shù)據(jù)等。 這些總數(shù)據(jù)數(shù)約為10600件。 本數(shù)據(jù)庫(kù)除了收錄了21世紀(jì)國(guó)內(nèi)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(jì)以前國(guó)內(nèi)發(fā)生的噴發(fā)的火山灰。 這種收錄火山灰顆粒特征的數(shù)據(jù)庫(kù)在國(guó)內(nèi)是唯一的，國(guó)外也幾乎沒(méi)有類似事例。

圖1 圖1火山灰數(shù)據(jù)庫(kù)概述 通過(guò)本數(shù)據(jù)庫(kù)，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(shí)，第二天產(chǎn)綜研人員在當(dāng)?shù)夭杉鹕交?，?dāng)天將帶回的火山灰顯微鏡圖像收錄在數(shù)據(jù)庫(kù)中。 根據(jù)與數(shù)據(jù)庫(kù)中過(guò)去阿蘇火山中岳火山灰顆粒相似的特征，發(fā)現(xiàn)噴發(fā)了火山口底部的堆積物，并報(bào)告給氣象廳的火山噴發(fā)預(yù)知聯(lián)絡(luò)會(huì)。 這樣，在新的噴火發(fā)生時(shí)，通過(guò)使用本數(shù)據(jù)庫(kù)，可以檢索該火山的過(guò)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(duì)噴火的機(jī)理把握和推移預(yù)測(cè)做出貢獻(xiàn)(圖2 )。

本數(shù)據(jù)庫(kù)今天在地質(zhì)調(diào)查綜合中心的惠普公開(kāi)，可以使用

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圖2 圖2通過(guò)活用火山灰數(shù)據(jù)庫(kù)，有助于把握噴發(fā)狀況、推移預(yù)測(cè)

今后的計(jì)劃 今后將繼續(xù)開(kāi)展國(guó)內(nèi)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(shù)據(jù)的同時(shí)，推進(jìn)可從噴發(fā)方式和火山灰粒子的特征進(jìn)行檢索等、對(duì)火山噴發(fā)推移預(yù)測(cè)有效的信息檢索、提取功能的高度化。 術(shù)語(yǔ)說(shuō)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(guò)分析構(gòu)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(xiàn)象多種特征的術(shù)語(yǔ)。 綜合判斷和使用通過(guò)物理觀測(cè)和地質(zhì)學(xué)方法取得的噴火的爆炸性、頻率、機(jī)理和堆積方式等各種因素。 代表性的樣式有基于巖漿性質(zhì)和爆炸性的爆發(fā)性噴火、熔巖流噴火，以及基于外來(lái)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(xiàn)象一并命名的樣式。