教養原論「地球と環境」２回目　　担当：佐藤博明

〔２〕火山噴火の規模と多様性

＜噴火の規模＞

VEI（Volcano Explosivity Index：火山爆発指数）は

ほぼ噴出物量の体積の対数に比例する。

VEI〜Log(火山噴火のエネルギー)

　熱エネルギー = ρVCpΔT　>80％

　運動エネルギー = ρVU²/2 <10%

位置エネルギー = ρVｇｈ 〜10％

　地震エネルギー、空振エネルギー

　爆発エネルギー（破砕）

　なので、噴火エネルギーはほぼ噴出物量に比例する。

＜噴火の規模と頻度の関係＞

Log-Logで線形の関係は、冪の関係、スケール不変

(scale invariant),または自己相似（self-similarity）と呼ばれ、

フラクタルの一種である。自然現象にはこのような冪の関係が

多く認められ、例えば、地震、隕石、等が同様の規模-頻度関係

を示す。気象は別。フラクタルは、乱流、破壊、浸潤、自己組

織化臨界現象等で発生する。

・ 日本の火山の噴火規模と頻度（町田・新井）

＜噴火様式＞

・ マグマの飽和含水量

　　　ほぼ圧力の平方根に比例する。

＜噴火様式を決定する要因＞

・ マグマの発泡／破砕／爆発的噴火

マグマ中には1〜７重量％の水が含まれていると考えられてい

るが、それらはマグマが上昇・減圧すると過飽和になり発泡する。

１％の水は1気圧1000℃で、元のマグマの約100倍の体積を有

するため、元々1m/秒で上昇していたマグマは地表で火道径が一定

ならば約100m/秒の高速で爆発的に噴出することになる。マグマ

の上昇が遅くて、途中で気泡が脱ガスすれば、マグマは一定速度で

上昇して溶岩流出のような静かな噴火を生じる。

日本列島では1万年に1回程度の頻度でVEI＝７クラスの巨大噴火が

生じる。このような噴火の兆しがあった場合どのように対処するべき

か？　実際に起こったらどのような災害が予想されるか？

　　⇒　黒岩耀著「死都日本」講談社

・ 日本の主な火山災害

QUIZ:　

A:　ビデオの感想，質問，など

B; 表３を見て、日本の火山災害の特徴について記せ。

前回のQuiz回答結果「人類絶滅までの時間」

100〜年:31名，1000〜年:58名，1万〜年:28名，

10万〜年:13名，100万〜年:13名，1000万〜年:28年，

1億〜年:10名，10億〜年:9名，永遠：15名