1987年11月伊豆大島噴火に際して励起されたレーリー波

抄録

　伊豆大島火山は1986年11月15日に12年ぶりに噴火を始めた。とくに、11月21日には側噴火を伴う大噴火が起こり全島住民の避難離島が行われた。火山活動は消長を繰り返しながらも、次第に収束に向かっていたところ、1987年11月16日に小噴火が発生し、その後2、3回の小噴火が続いた。1987年の噴火活動は噴出物の総量で見ると、1986年の噴火活動の数万分の一という小規模の活動であったが、地震活動はかなり活発なものがあった。
　1987年11月16日の噴火に際して、他の噴火時には見られなかった単純な形の進行波が東海・南関東に展開している気象庁の体積歪計によって記録された。この波動は以下の理由によってレーリー波であることが分かった。(1) 進行速度は約3km/sであり実体波の速度としてはかなり遅い; (2) 松代地震観測所に置かれている長周期地震計より求めた地表の振動の軌跡が単純なレーリー波のそれと同じである; (3) 距離による振幅の減衰が表面波的である。
　観測されたレーリー波は周期約15秒であり、遠地地震からの同程度の周期を持つ波を用いて各々の体積歪計の感度を求め、振幅補正を行った。その結果、このレーリー波は全方位に一様な放射パターンを持っており、通常の地震による放射パターンとは異なっている。また、火口を満たしていた溶岩の表面がこの噴火とほぼ同時に低下したと推定される。これ等のことから、レーリー波は火山性物質が火道内を落火したことにより発生した可能性が非常に高い。体積歪計の記録からは、この波による歪エネルギーが地震計記録から求まる運動エネルギーとは独立に計算でき、どちらも、10⁶Jのオーダーに求まる。これはM=1の通常の地震のエネルギーに対応している。このレーリー波を含む地震のMは3.9とみつもられ、したがって、約千分の一のエネルギーがレーリー波に分配されている。