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1 防災工学 第 7 回 千葉大学工学部都市環境システム学科山崎文雄 yamazaki@tu.chiba-u.ac.jp 1 講義予定 (1) 2018 年 10 月 2 日 ( 月 ) 世界の自然災害と防災 (2) 2018 年 10 月 15 日 ( 月 ) 地震の発生機構 ( 劉ウェン代講 ) (3) 2018 年 10 月 22 日 ( 月 ) 地震のマグニチュードと発生モデル (4) 2018 年 10 月 29 日 ( 月 ) 地震波とその物理量, 地震計の原理 (5) 2018 年 11 月 5 日 ( 月 ) 津波 (6) 2018 年 11 月 12 日 ( 月 ) 災害を観る : リモートセンシング入門 ( 劉代講 ) (7) 2018 年 11 月 19 日 ( 月 ) 火山災害と風水害 (8) 2018 年 11 月 26 日 ( 月 ) 中間試験 (9) 2018 年 12 月 3 日 ( 月 ) 建物の揺れ方 (10) 2018 年 12 月 10 日 ( 月 ) 地震応答スペクトル (11) 2018 年 12 月 17 日 ( 月 ) 地震記録の分析 (12) 2018 年 12 月 25 日 ( 火 ) 地盤振動 (13) 2019 年 1 月 7 日 ( 月 ) ライフライン防災 (14) 2019 年 1 月 21 日 ( 月 ) 都市防災計画 (15) 2019 年 1 月 28 日 ( 月 ) 期末試験 山崎 丸山 2 火山のしくみと断面 火山の分布とプレート境界 監視の必要な火山 (47) その他の活火山 日本の火山活動 東日本火山帯 : 海溝とほぼ並行して配列する火山群の海溝側の境界線 プレートが海溝から地球内部に沈み込み, 深さ150kmほどに達すると岩石が融けてマグマが形成される. マグマは周りの岩石よりも軽いので上昇し, 地上に達して火山をつくる. 火口ー地下のマグマや火山ガスが地上に放出する場所. 溶岩ーマグマが地表に流れ出たもの. 火道ー地中から地表へとマグマが通る道. マグマ溜まりー地下のマグマが溜まっている場所. カルデラー火山活動によってできた 直径が1~2kmより大きな窪地. 3 西日本火山帯 現在, 火山はすべて活火山 日本全国では活火山が110 世界の活火山 7% を占める 4

2 気象庁火山監視 情報センターにおいて火山活動を 24 時間体制で監視している火山 ( 常時観測火山 ) 火山の形 盾状火山 ( 溶岩台地 ) 溶岩の粘り気が弱く 平たく盾のかたちをした火山になる 成層火山溶岩の粘り気が中程度で 溶岩と火山灰などの噴出物が交互に噴出してできるので きれいな層を成した火山となる 鐘状火山 ( 溶岩ドーム ) 溶岩の粘り気が強く つりがね形をしたドーム状の火山となる 火山の分類 : 休止期をはさんで複数の噴火活動を繰り返して生成した火山 大型の山体 複合火山成層火山 ( スコリア丘 ) 火山 Cinder (Scoria) Cone Volcano 火山のタイプ maar ソンマ火山 盾状火山 カルデラ 阿蘇, 米塚 火山砕屑物が火口の周囲に積もり 丘を形成したもの. 単成火山. 昭和新山 アラスカマグマ水蒸気爆発による火山地形のひとつ. 中に水が溜まることが多い somma 溶岩ドーム 火口列割れ目噴火 火砕丘 :1 回だけの噴火で形成された火山 複成火山の一部である場合も多い 7 カルデラの中に新しい火山 阿蘇山 8

3 火山活動によるハザード 雲仙普賢岳 噴火の種類とマグマの成分 噴煙 火砕流 噴火の種類 三宅島 土石流 マグマを伴う噴火ーマグマが液体として火口から流出したり, 火砕物とガスの混合物として噴出するもの 水蒸気爆発ー地中で熱せられた地下水が水蒸気となって爆発すること 火山灰 9 マグマ水蒸気爆発ーマグマが直接 地下水や海水に接触して水蒸気となり爆発すること 10 ハワイ式 Hawaiian 火山噴火の規模とタイプ 雲仙普賢岳噴火前後の Landsat 画像 ストロンボリ式 Strombolian ブルカノ式 Vulcanian プリニー式 Plinian 噴煙高さ April 15, 1988 September 17, 1992 間歇的に小爆発を繰り返し スコリアや火山弾を放出 日本の火山に多い プリニー式噴火は噴火形式の中で破局噴火やカルデラ形成に次いで膨大な噴出物やエネルギーを放出ヴェスヴィオ火山噴火 11 火砕流 土石流 12

4 噴火開始直後 ひまわりが観測した 20 世紀最大のピナツボ火山噴火 富士山 : 噴火の歴史と山体構成 噴出物 気象衛星ひまわり :GMS 可視バンド ( m, 1.25 km resolution) /4 時間後 3 1/4 時間後 富士火山西山麗における火砕流到達域北山腹の割れ目噴火 ( 津屋の富士火山地質図より ) 富士山噴火による想定被害範囲 富士山周辺部への被害 宝永噴火の想定降灰分布 フィリピン台風 Haiyan 2013 年 11 月 約 8 千人の死者 行方不明者 55 万棟の全壊,59 万棟半壊 農業とインフラの損失 総額 854 億円 ( フィリピン国家災害リスク削減委員会 NDRRMC, Jan. 14, 2014) PAGASA による上陸時の気象レーダー映像 火山灰の被害範囲 NASAによる衛星画像 (11 月 8 日午前 3 時 ) 発生期間 2013 年 11 月 4 日 9:00-11 月 11 日 21:00(JST) 寿命 最低気圧最大風速 7 日 12 時間 895hPa 65m/s (125kt) 気象庁 88 m/s(170 kt) 米海軍 平均速度 31.8km/ 時 763km/ 日 移動距離 5,727km 被害地域パラオ, フィリピン, ベトナム, 中国 / 16

5 台風と高潮台風の強さの階級分け 階級 強い非常に強い猛烈な 最大風速 33m/s 以上 ~44m/s 未満 44m/s 以上 ~54m/s 未満 54m/s 以上 台風の大きさの階級分け 階級 大型 ( 大きい ) 超大型 ( 非常に大きい ) 風速 15m/s 以上の半径 500km 以上 ~800km 未満 800km 以上 高潮 : 台風や発達した低気圧が通過するとき 潮位が大きく上昇 : 台風や低気圧の中心では気圧が周辺より低いため 気圧の高い周辺の空気は海水を押し下げ 中心付近の空気が海水を吸い上げるように作用する. 気圧が 1 hpa 下がると 潮位は約 1cm 上昇する. : 強い風が沖から海岸に向かって吹くと 海水は海岸に吹き寄せられ 海岸付近の海面が上昇. この効果による潮位の上昇は風速の 2 乗に比例. Tacloban City Convention Center フィリピン台風 Haiyan 2013 年 11 月 Feb 23, 2012 Nov 10, 竜巻とダウンバースト 竜巻 : 積乱雲 積雲に伴って発生する鉛直軸をもつ激しい渦巻き. 漏斗雲 : 積雲や積乱雲から爆発的に吹き降ろす気流およびこれが地表に衝突して吹き出す破壊的な気流 : 回転する継続した上昇気流域 ( メソサイクロン ) を伴った 単一セルで構成される 非常に激しい嵐 ( 雷雲群 ) mesocyclone F スケールと被害の対応 : 竜巻やダウンバーストなどの風速を 構造物などの被害調査から簡便に推定する風速のスケール.1971 年に藤田哲也氏 ( シカゴ大学教授 ) が考案. スーパーセル ダウンバースト 19 漏斗雲 : 乱層雲の雲底から, ほぼ垂直に漏斗状に垂下した雲 漏斗雲の近くでは気流は激しく回転しており竜巻を伴うことが多い 20

6 2012 年 5 月 6 日竜巻被災地域 被害判読結果 損壊面積率 :R=D/A 屋根面積 :A 損壊面積 :D 被害分布の長さ : 17km 被害分布の幅 : 500m つくば市 北条地区 常総市 つくば市 全壊 大規模半壊 半壊 一部損壊 被害なし 気象庁, 平成 24 年 5 月 6 日に発生した竜巻について ( 報告 ): ( 一部加筆 修正 ) 21 全壊 大規模半壊 半壊 一部損壊 年 9 月 11 日関東 東北豪雨による鬼怒川の堤防決壊 ( 茨城県常総市 ) 2015 年 9 月 11 日関東 東北豪雨 地理院による推定浸水範囲衛星 SAR による浸水範囲 GIS による浸水深 9/ 小貝川 鬼怒川 2 3 常総市役所 Bands of result R:09/10 G:09/11 B:09/ GSI data Inundati on line 09/11 09/13 24

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