九州地方の火山活動と広域火山災害－－特に桜島大規模噴火を想定して

京都大学防災研究所火山活動研究センター・井口正人

防災研究所公開講座

2018/10/2

桜島

雲仙岳 阿蘇山

太平洋

日本海

32N

30N

130E 132E

薩摩硫黄島

諏訪瀬之島

ロシア

韓国

霧島

開聞岳

口永良部島

中之島口之島

池田・山川

住吉・米丸池

若尊

福江火山群

九重山

由布岳

鶴見・伽藍岳

世界に約1200活火山日本に110活火山九州に17活火山

阿蘇

加久藤

姶良

阿多

鬼界

噴火警戒レベル3（入山規制）

噴火警戒レベル2（火口周辺規制）

噴火警戒レベル2（火口周辺規制）

2014年8月3日噴火2015年5月29日噴火

噴火警戒レベル3（入山規制）

九州の活火山

噴火警戒レベルとは

警報 レベル 火山の状況 住民 登山者

噴火警報

（特別警報）

レベル5避難

重大な被害を及ぼす噴火発生

危険な居住地域からの避難

レベル4避難準備

重大な被害を及ぼす噴火発生

警戒すべき居住地域からの避難準備，災害時要援護者の避難

火口周辺警報

レベル3注意

火口から2km以内に影響

通常の生活

登山規制

レベル2火口周辺注意

火口から1km以内に影響

火口周辺立入規制

噴火予報

レベル1活火山であることに留意

特になし

噴火警戒レベルに連動して防災対応がなされる噴火活動の指標や予知情報ではない

火山と活動により異なる

2007年12月から気象庁が発表

最近の我が国の噴火活動

• 2014年8月 口永良部島噴火（レベル3）• 2014年9月 御岳山噴火（レベル3）

死者・行方不明者63名・・・戦後最悪の火山災害

• 2014年11月 阿蘇山マグマ噴火（レベル3）• 2015年4月 箱根山で地震活動，地盤変動レベル2→3• 2015年5月 口永良部島噴火（レベル5）• 2015年6月 箱根山噴火

• 2015年8月 桜島で地震活動，地盤変動（レベル4）• 2015年9月 阿蘇山で噴火（レベル3）• 2016年10月 阿蘇山で噴火（レベル3）• 2018年3月 霧島新燃岳噴火（レベル2➡3）• 2018年8月 口永良部島で地震活動，地盤変動（レベル4）

全国初

全国初

新燃岳の噴火活動

噴火発生2日後の火口内の様子（気象庁資料）

1716～1717 享保の噴火，準プリニー式噴火(1717年9月19日 )： 火砕流発生

1771～ 1772 明和の噴火，水蒸気マグマ爆発で始まり，準プリニー式噴火に至る。

準プリニー式噴火

溶岩ドーム形成

2008年8月22日水蒸気噴火

2011年1月26日マグマ噴火

写真提供：鹿児島国際航空写真下宇宿氏

2018年3月新燃岳噴火

ブルカノ式噴火

再び溶岩ドーム形成

硫黄山（えびの高原）

熱異常域の拡大，火山ガスの増加

気象庁火山噴火予知連絡会資料

2018年4月噴火，250年ぶり

阿蘇山の噴火活動

熱供給増加熱供給増加

湯だまり状態 火口底が干上がる

マグマ性噴火へマグマ性噴火へストロンボリ式噴火（夜は噴石の飛散がよく見える）

水蒸気噴火

山頂付近での火山災害

• 頻繁にあるタイプの火山災害阿蘇，浅間，霧島など

• 観光客と火山の近さ

• 御嶽山の前に阿蘇山噴火に学ぶべき

1979年9月6日噴火，死者3名

1958年6月24日噴火，死者12名

日中の噴火であれば千人規模の犠牲者日中の噴火であれば千人規模の犠牲者

阿蘇山の火山活動1989年～噴火

気象庁火山解説資料

2016年10月8日爆発2015年9月14日火砕流

2014年11月マグマ噴火水蒸気噴火

20年ぶりの活動期へ

火口周辺の被災（登山者）

山麓の居住地域（集落）

広域にわたる火山灰の拡散

火山爆発の大きさー火山爆発強度指標(Volcanic Explosivity Index)

VEI 火砕物量

0 <104 m3

1 >104 m3

2 >106 m3

3 >107 m3

4 >108 m3

5 >109 m3

6 >1010 m3

7 >1011 m3

8 >1012 m3

(Newhall and Self, 1982)

霧島新燃岳の準プリニー式噴火2011/1/26

通常の桜島昭和火口噴火

2013/8/18爆発（5000m），南岳

姶良カルデラ噴火

大正噴火

薩摩テフラ

御嶽山噴火

大規模噴火

巨大噴火

巨大カルデラ噴火－日本を覆う火山灰と火砕流

火砕流発生・・・阿蘇４では１００㎞を超える

鬼界カルデラ噴火・・・我が国で最新の巨大噴火７３００年前

口永良部島の噴火の歴史

• 約1000年前 溶岩流出（不明）

• 1841年 新岳噴火，死者多数• 1914年1月 鳴動，噴煙• 1931年4月，5月，6月 新岳噴火• 1933年12月～34年1月 新岳噴火繰り

返される．12月24日爆発により七釜で死傷者34名

• 1945年11月 新岳東外壁にて噴火• 1966年11月 新岳火口噴火• 1980年9月 新岳東外壁にて噴火• 2014年8月 新岳噴火• 2015年5月 新岳噴火

1～20年程度の間隔で噴火80～90年おきに大きな噴火

本村

新岳

古岳

向江浜

七釜

元村

2014年噴火に先行する長期的な前駆地震活動と地盤変動

92 93 94 95 96 97 98 99 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 140

50

100

150

200

250

300

350

400

噴火月別地震回数

(m)

92 93 94 95 96 97 98 99 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14-0.3

-0.2

-0.1

0.0

0.1

0.2

0.3

南北

東西

上下火口周辺の地盤変動量（GPSによる火口西部の変位）

1999年以降，地震活動活発化，地盤膨張が継続的に続く

臨時火山情報レベル2

レベル2

レベル2

レベル3

2015年噴火の前駆現象レベル5（避難）は噴火発生後

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May Jun0

20

40

60

280300 288

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May Jun0

1000

2000

3000

4000

5000

︵ton/

day

︶

2014 2015

SO2 d i s c h a r g e r a t e

-0.02

-0.01

0.00

0.01

Solp

e d

ista

nce (

m)

噴火8/3

噴火5/29

有感地震

有感地震

Seismic station changed

火映2015年3月24日

距離

20,132m

距離の短縮（火山の膨張）

二酸化硫黄放出率

警戒レベル13

5

口永良部島

屋久島

2014年11月末以降，火山活動活発化（地震活動，山体膨張，火山ガス増加）そして，5月23日に有感地震（過去の噴火では地震発生後，噴火発生）

2015年5月29日口永良部島噴火

噴煙高度10㎞.火砕流は向江浜に到達噴火後，警戒レベル5に．全島避難（137名）

気象庁監視カメラ 8倍速

2014年噴火時の反省（それまでの訓練は役に立たなかった）

2014年噴火で避難の実戦を経験自ら避難計画を考えた．

2014年噴火では避難そのもののオペレーションは成功した．

産経新聞 2015年5月29日付

2018年の火山活動

2014 2015 2016 2017 20180

20

40

60

80

2015噴火

日別

地震

回数

288ほとんどの地震が噴火直後

2014噴火

2014 2015 2016 2017 20180

1000

2000

3000

4000

二酸

化硫

黄放

出量

(ト

ン/日

)

地震発生レベル4

火山ガス増加

桜島の生い立ちー姶良カルデラの南縁に新火山誕生

姶良カルデラ

霧島

桜島

開聞岳

米丸・住吉池

若尊

阿多カルデラ

20

15

10

5

0

火山灰・軽石の噴出量積算値

0102030 51525年代（千年前）北岳の活動

南岳

km3

姶良カルデラの巨大噴火

桜島薩摩

桜島地質図（2013）より

文明

安永

大正噴火

桜島の活動は26,000年前に始まる・・・北岳の活動5,000年前から南岳の活動

1955年以降の桜島の噴火活動の推移

1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015

0

1000

2000

3000

1977年以前は測定なし

火山灰量（万トン）

年間爆発回数

1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015

0

200

400

600

800

1000 南岳爆発回数 昭和火口爆発回数

1km超火砕流

南岳活動期

昭和火口噴火活動再開

姶良カルデラのマグマ溜りのマグマ蓄積

Dec 2007 - Dec 1996

Observation

10km

桜島

姶良カルデラ

N

5cm

ONEG

深さ= 11km体積増加=+8×107m3

固定

桜島の主マグマ溜まりは姶良カルデラの中央部にある

-2600

-800+300

(2474)

-1550

-2200

-1900

-300

-183

-158

-149

-58

(2465)

(2460)-894

-770-658

-527

H I G O

H Y U G A

O S U M IKagoshima Sakurajima

Kajiki

Kokubu

Miyakonojo

-50

-500

-100-300

10 20 30

S c a l e

Km

-446-1500

-776

-703

-608

(2475)

(2480)

(2485)

(2500)

(2495)

(2490)

(2505)

(2512)

-526-690-681

-577

-684

-536 -560 -500

(2797)

(2795)

(2790)

(2785)

(2780)

-407

-302

-291

-291-259-225

-250

-185

-181-165-126

-150

-171

(2455)

-685 -616 -485-369

-427-348

-301-306

-338

-260

-206-244

-433

-426

-453

-356

-344-363-401

-468

-379

-314

-242

-207-174

-175 -151

-144

-147- 112

- 111-11 7

-155-143

-115 -89-72

-63-43 -42 -31

-26-25

-35

-31

Ijuin

HanaokaKAGOSHIMABAY

Sashiki

Sendai

-121-120

-105-82

-94

-88 -103

-105

-96

-84

(2445)

(2450)

-87-96

-96-119

-129-114

- 111

-128

-81

-110

-78

-79

-76

-110

(2440)

(2435)

(2430)

(2425)

(2420)

(2415)

-110

-119-140

-86

-83-86

-281-98

-106-98

-66

-67-68

-131

-86

-93-79

-76-112

-79 -84-75

-69-82-80

-82

(2410)

(2405)

-128

-30

-30

-22-24

-33

-36

-50

-27-19

-11

-83

-19-12 -16

-17

(2775)

(2770)

(2765)

S A T S U M A

大正噴火後の地盤沈下

GPS観測による現在の地盤の膨張

5㎝

10㎝

30㎝

50㎝

進む姶良カルデラのマグマ蓄積

1890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

40相

対高

(cm

)

西暦 (年)

1914年溶岩流1.34km3

1946年溶岩流0.18km3

南岳噴火活動昭和

火口

（最新データ：2017年11月）BM.2469を基準としたBM.2474の比高の経年変化

大正噴火噴出量：20億m3

マグマ供給率：0.1億m3 /年20億m3 ÷0.1億m3 /年＝200年

大正噴火 昭和噴火安永噴火 135年

桜島で群発地震発生（2015年 8月15日）

11h-12h

噴火警戒レベル4→77名が避難

BL

BL

想定されるマグマの貫入

北岳南岳

姶良カルデラ

マグマ溜まりA深さ10km

昭和火口

姶良カルデラ

南岳

10km垂水市

福山

牛根

A 主マグマ溜り1993年以降蓄積進行

K

東からみた桜島の断面図

南岳中央火道

M‘

K

（すでに）閉塞

北岳中央火道

M

マグマ溜まり深さ5-6km

A

マグマ溜まり深さ4km

8月15日新しいマグマの上昇

鹿児島市

W E

0

1

2

3

40-1 1 (km)

0

1

2

3

4

昭和火口

桜島大正噴火とは

•1914年1月12日開始

•13億㎥の溶岩と5億㎥の火山灰を放出したわが国の20世紀最大の噴火

•桜島は陸続きに

•噴火開始後マグニチュード7.1の地震発生

•死者23名，行方不明者35名

•2万2千人が島外へ避難（20世紀以降わが国最大）

噴火開始30分後

大正噴火活動の推移噴火のピークは1月13日未明

1月14日の午後は1000～2000m程度と低い

溶岩流出へ移行

噴火開始10:05

火山灰放出

噴煙高度

プリニー式噴火（巨大噴煙）

噴煙高度最大18,000m（推定）

1914/01/12 1914/01/130

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

20000

噴煙

高度

(m)大地震M7.1

よくいわれる8000mはこの時点で計測

火砕流

巨大噴煙柱があがる時期を以下に凌ぐかが最も重要

火山灰の降下範囲

（Omori, 1916)

大正噴火後，大隅半島において土石流頻発

火山灰の堆積

火山灰で覆われた民家（垂水）

大隅半島側

溶岩流

地震を誘発，津波の発生も

深さ 8km

姶良カルデラ

P波の伝搬速度

遅い軟らかい

速い硬い

マグマ溜まり

新島

鹿児島湾

海底噴火1779・80年

都市災害・広域火山災害の視点

http://www.qsr.mlit.go.jp/osumi/sabo/jigyou/img/bousai_map.pdf

20㎞圏で50㎝以上20㎞圏で50㎝以上

AD79年ベスビオ火山噴火

軽石

火砕流

火山灰の広域拡散

（Omori, 1916)

噴煙は20km上空へ成層圏に突入，遠くまで拡散

安永噴火

大正噴火

津久井（2012）

（単位：mm）

桜島

火山灰の航空機への危険性

• ガルングン火山（西ジャワ・インドネシア）1982年噴火，英国航空B747・・・エンジン全停止

• リダウト火山（アラスカ・米国）1989年，KLMオランダ航空B747・・・エンジン全停止

• ピナツボ火山（フィリピン）1991年噴火 日本航空はエンジン交換（約60億円）

• 三宅島2000年噴火 ノースウェスト航空など エンジン交換

• エイヤフィヤトル・ヨークトル（アイスランド）2010年噴火 ヨーロッパの航空網閉鎖 経済への大打撃

火山灰により損傷したジェットエンジン

火山から200km離れたジョグジャカルタの空港

インドネシアの火山噴火による交通障害

ジャワ島で6空港が1週間にわたり閉鎖

2018年6月アグン火山噴火によりバリ島のデンパサール国際空港閉鎖

バリ島アグン山がマグマ噴火＝半径２キロに溶岩－インドネシア

恐るべき風評被

害

2014年ケルート火山噴火

2014年ケルート火山噴火

主要航空路別交通量(IFR)

A1

A593

G581

中国（北京），韓国

370機/日 G585等

中国（上海） 260機/日 A593等

台湾・香港 420機/日 A1等

G585

火山灰による道路交通網の障害

火山灰重量 25万トン

南岳火口

国道224号線通行規制

厚さ1cm（10kg/m2）の火山灰で通行規制

2012年7月24日桜島南岳爆発

降灰量（kg/m2）

道路閉鎖の確率

2011年霧島新燃岳噴火

一般道は厚さ1～2㎝で道路閉鎖

時速40kmで制動距離約2倍降灰時はワイパー使用不可

厚さ2㎝

鉄道の障害

列車運行システム不具合，JR運休（列車位置情報がとれない）

2012年7月24日南岳爆発による降灰被害鉄道の障害はきわめて複雑

電気系統の障害スリップ，脱線踏切への障害

九州新幹線 （鹿児島中央駅付近）

火山災害の特性

• 複合性が極めて高い災害

• 発生頻度の低い災害

• 災害強度のレンジの広い災害

• 長期化する災害

• 予知の限界・・・予知よりも早期警戒の必要性

• 災害軽減対策の不足• 避難の長期化への備えの不足

• 生活を守るための戦略の欠落

• 被災範囲の想定不足

マグマの地表への噴出に伴う災害

自らの体験の限界災害に対するイマジネーションの決定的不足