研究者氏名：（地質気象班）松ヶ角優花，長瀬楽々，近森たお，角倉暖野，井上結友，吉井 由，鎌田美舞菜，陳 敏儀，河元千代乃，黒瀬こころ，土門里桜，上本竜也，川田代航汰　我々は火山ガスの組成比や噴気温度を観測し，測定法の確立や他火山との比較を行い噴火の前兆を捉えたいと考えた。そこで研究フィールドに指宿火山群(湯峰権現噴気帯・スメ谷噴気帯・鰻池スメ広場噴気帯)(図1)を選び，観測を行った。　時間分解能の高い噴気温度を観測するため，市販の室温記録計の温度センサーを取り外してガラス管で保護し，温度センサー部に延長ケーブルを取り付け，本体保護のため密閉容器にいれ，自動温度記録計「スメ度ん」(図2)を作成した。天ぷら油と熱電対温度計を用い校正実験を行ったところ，決定係数Ｒ²値がほぼ1となったことから使用可能と分かった(図3)。回収時には熱電対温度計で実測し補正する。　火山ガス観測のため市販のガスセンサーの使用を考えたが，高温で多量の水蒸気が主成分の火山ガスの直接観測は想定されていないため冷却し，周囲の空気で希釈する方法を考えた。一昨年年度は希釈密閉容器を使用していたが，希釈空気の体積測定やガス検知管の併用が難しかったため，昨年度はポリエチレン袋を用いた希釈ポリ袋「KGロック」(図4)を作成した。これにより希釈空気の測定が安易になり，容器に火山ガスを入れるときや検知管で測定する際の体積変動を抑えられるようになった。火山ガスをシリンジで採取し湿布で冷却した後ガスセンサーと希釈空気を入れた「KGロック」に移し換算式を用い希釈前の火山ガス濃度を求める。測定する成分は岩崎らの経験則を参考にCO₂・H₂S・SO₂とし，凝縮体積から水蒸気量を求めた。SO₂の検知管はH₂Sに感度があるため，検知管でH₂Sを除去し測定する気象庁沢田の連結法を用いた。　(図5)は2022年６月12日～10月29日までの10分おきのデータを示し，縦軸が温度，横軸が経過時間である。(図6)は指宿市のアメダスデータを示し，折れ線グラフが気温，棒グラフが降水量，横軸が経過時間である。この期間の噴気温度はほぼ100℃と一定で，気温や降水量による大きな変動はほとんどないとわかる。しかし火山ガスの噴気量が少ない際に外気の影響を受けたり，大量の降水があった際に噴気孔に土砂や水が入り大きく温度が低下したりすることがあった。火山ガスの体積変動から目分量で水蒸気体積(図7)を求めたところ3地点とも80～96％であり，標準偏差は3程度であることから変動は小さくほぼ一定であるとわかった。平均値をとったところCO₂(図8)は10000ppm前後，H₂S(図9)は300ppm程度とわかった。またCO₂，H₂Sともに鰻池スメ広場＞スメ谷＞湯峰権現の順で値が大きいことがわかった。検知管でSO₂を測定(図10)したところ0.1ppm以下であり，捕集した際の凝結水にSO₂が溶けている可能性を指摘され分析を行ったところ湯峰権現＞スメ谷＞鰻池スメ広場の順に値が大きかったため，凝結水にSO₂が多く溶け込んでおり検知管の値は低く出ていると考えられる。これらの結果により指宿火山群の火山ガスの組成はH₂O＞＞CO₂＞H₂S＞＞SO₂とわかった。先行研究の箱根火山(大涌谷)と指宿火山群を比較するため指宿火山群のCO₂/H₂S比を求めたところ(図11)，指宿火山群のCO₂/H₂S比の値は1～20であったのに対し箱根火山は20～60の値であることから，指宿火山群は箱根火山に比べ比較的火山活動が活発ではない状態で安定しているとわかった。　今後は「スメ度ん」の改良や，火山ガスの常時自動観測装置の作成に取り組み，将来の火山防災につながる基礎データの蓄積を行いたい。キーワード：火山ガス・自動温度記録計・簡易希釈法・火山ガス組成比

研究者氏名：（地象気象班）吉井　由，近森たお，長瀬楽々，川田代航汰，河元千代乃，鎌田美舞菜　私たちが住まう鹿児島県には11の活火山があり、火山防災は喫緊の課題といえる。そこで火山活動を把握し、最終的には活動の予知を行いたい。そして、そのために火山ガスの組成（種類と濃度の割合）を求めることにした。それは桜島がHF,HCl,SO₂等の火山ガスを常時噴出しており、東京工業大学の平林が、火山ガス組成と火山活動の関係性に関して報告しているからである。一方、鹿児島県、市はSO₂については大気観測所で観測を行っているがHF,HClは計測を行っていない。そこで高校生が，濃度比から噴火活動との関連を調べ、広域な火山ガス（HCl,HF,SO₂）の濃度分布を把握するために簡単に火山ガスの濃度を測定できて、大気観測において実績のあるアルカリろ紙法による火山ガスの簡易捕集法と自作吸光度計による測定を行い、データを蓄積して、火山活動と照合した。　アルカリろ紙法とは、塩基が付着したろ紙に酸性ガスを中和反応で吸着させるものであり、Na₂CO₃ 水溶液（70g/L）にろ紙を入れた後に簡易デジケータ内で乾燥させたろ紙（10×2cm）をつけて、一晩乾かしたものを用いた。そして、降灰や降雨からろ紙を守るために簡易曝露架台「ソーダ君」（図1、2）を作成、その中にろ紙を入れ、1週間から1ヶ月ほど県内15か所で調査を行った（図3）。　屋外設置を終えたアルカリろ紙からサンプルを作成して、「輝ちゃん」（図4、5）を用いた化学分析を行った。青色LEDと受光素子であるSiフォトダイオードを用いた。基板，針金とハンダを用いて組み立て、遮光には，黒色の薄いプラスチックを用いた。使用する際は，光を完全に遮断する。　HClには硝酸銀水溶液を用いて塩化銀比濁法を行う。SO₂には塩化バリウム水溶液を用いて硫酸バリウム沈殿法にて濃度を行う。HFにはSPANDS試薬を用いて赤色の褪色を用いて濃度を測定した（図6）。いずれにおいても試薬との反応前後の測定値を記録し、吸光度を求め、検量線（図7～9）に代入し濃度を求める。検量線は標準溶液（HClにはNaCl水溶液、SO₂にはNa₂CO₃水溶液）を用いて作成した。　昨年4月から12月までの各地の火山ガス採取量の質量をまとめたものが図10である。また図11は桜島南岳火口から最も近い赤水における火山ガス観測の結果である。これらの結果から我々のアルカリろ紙法でHCl、HF、SO₂の測定が可能だということが分かる。　また、火山ガスの比率と噴火活動を照合するために、火山ガスの捕集量から求めた、Cl^-/SO₂、F^-/SO₂、 Cl^- /F^-の三種類のモル比/日と期間内の噴火回数の1日辺りの平均値を比較した。東京工業大学の平林は、HCl/SO₂比が大きくなる時に火山活動が活発になることと、 それ以外にCl^-/F^-と、Cl^-/SO₂には逆相関があることを報告している（図12）。それを踏まえて我々の結果を見てみる。図13は桜島内の赤水における3種類の比率と期間内の噴火回数を求めた物で、棒が噴火回数、折れ線が比率を表し、縦が比率と回数を、横が観測期間を表す。Cl^-/SO₂が小さいときには噴火数も小さくなることが分かり、また、Cl^-/F^-が大きくなった後に、噴火が増え、 Cl^-/F^-が小さくなった後に噴火が減少する傾向が見られ、これも平林と一致し、我々は独自の方法で火山ガスの捕集を行うことができ、さらに測定した値から火山ガスの比率の振る舞いを割り出すことができ、将来的には火山ガスの予知ができるかもしれない。　今後の目標としては、現在のソーダ君は流入する空気の量が一定でないので、強制換気機能付きサンプラーを作成することや火山ガスのみでなく、火山灰にも注目し、火山灰を化学分析してみることなどをしたい。また、火山ガス観測を妨害しうる、海塩粒子や風向きによる影響を検証していきたい。キーワード：火山ガス、アルカリろ紙法、簡易曝露架台、自作吸光度計、比濁法

研究者氏名：末滿李紗・池田誠克・辻健・伊東由莉奈・林首成・井料優良・東ひかる・川野仁子・小田平佑理・富川慎也・及川紗彩・及川 紗紬・小倉心美・加藤ほのか・中尾文乃１ 研究の動機江戸時代の気象を調べるために、古文書の天候記述を分析している。天候記述から得られた「降水出現率」は記述の詳しさの影響を受けているとされ、実測値の復元に重回帰分析を使ってきた。しかし、「ピアニの方法」を知り、重回帰分析と比較することとした。今回は、江戸時代から明治時代にかけて書かれた、「鈴木日記」(1844-1883)を検討の資料とした。鈴木日記は下椚田村狭間（現：八王子市狭間町）に居住していた鈴木佐次右衛門の農事日記である。２ 研究の目的東京気象台の実測値を使って回帰分析で降水出現率を復元し、ピアニの方法で降水出現率を復元して回帰分析と比較する。さらには、回帰分析をする際に、「詳細率」(庄ら,2019)以外に、私たちが独自に考えた1日あたりの天候記録文字数から求められた、「日平均文字数比率」を説明変数に加えられないか検討する。３ データ処理及び「詳細率」取得したデータは39年間で、13,236日だった。「詳細率」以外の「天気の出現率」の集計では、１年の1/3の欠測のある年と2月29日も集計から削除した。４ 研究Ⅰと考察 古文書の天候記述の信憑性について先行研究(平野ら,2018)によると、J.C. Hepburnが1863年から1869年まで横浜の降水量等を記録している。1868年の多雨傾向を鈴木日記で検証みると、過年度のデータベース「鈴木日記」でも1868年の多雨の傾向が認められ、古文書の天候記述も優れた時間分解能を持つと考える。５ 研究Ⅱと考察 重回帰分析による実測値の復元とピアニの方法鈴木日記が書かれた、1844～1883のうち、1875年以降は東京気象台の観測がある。そこで、「日記の詳細率」と「日記の降水出現率」を説明変数、「気象台の降水出現率」を目的変数として回帰分析で復元すると、1849年の降水出現率56.4%が最高であった。また、ピアニの方法で復元すると、1849年の降水出現率58.3%が最高となる。2つの復元値の平均値の差は0.62%で、相関係数は1.00であった。ピアニの方法は、「何かしらの分析によって求まったモデル値を実測値に近づける方法」である。６ 研究Ⅲと考察 新たな説明変数「日平均文字数比率」日記は天気の変化が激しくなると、文字数が増える。そこに着目して、1年ごとに「日平均文字数比率」を算出した。「日平均文字数比率」は１日あたりの天候記述の文字数を、年間の合計文字数で除して求める。鈴木日記の最低値は1848年の2.9文字/日、最高値は1949年の5.9文字/日であった。「日記の降水出現率」があがると、「日平均文字数比率」もあがると予測したとおりになった。このことから、「日平均文字数比率」は新たな説明変数として、復元に使える可能性があると考えてさらに検討する。７ 研究のまとめ⑴「日記の詳細率」と「日記の降水出現率」を説明変数として、「気象台の降水出現率」を目的変数として重回帰分析で復元した値と、ピアニの方法の相関係数は1.00であった。⑵「天候記録・日平均文字数比率」を調べると、「詳細率」との相関係数が0.83で降水出現率の復元で新たな説明変数として使えると考える。８ キーワード鈴木日記、詳細率、重回帰分析、ピアニの方法、日平均文字数比