大涌谷の北側斜面を対象とした熱赤外カメラによる観測結果とその傾向
原田昌武 *1・松沢親悟 *1・小田原
道家涼介 *1・天野勇 *1・竹中啓 *1・板寺一洋 *1・潤 *1・山崎瑞穂 *2・酒井柊 *3

The temporal variation of surface temperature based on an infrared thermal camera observation
at the northern side of Owakudani, Hakone volcano
byMasatake HARADA, Shingo MATSUZAWA, Kei ODAWARA, Kazuhiro ITADERA,
Ryosuke DOKE, Isamu AMANO, Jun TAKENAKA, Mizuho YAMAZAKI and Shuu SAKAI
1.

はじめに火山活動の監視および火山性の災害に対応するため、箱根火山の中央火口丘の北部に位置する大涌谷では、

温泉地学研究所では、2008 年より新噴気域内の 3 ヶ所

噴気活動が活発であり、古来より地表面から噴気が続いにおいて火山ガス及び熱赤外カメラによる地表面温度のている。箱根火山では、2001 年に比較的規模の大きな連続観測を開始した（原田ほか、2010b）。しかし、連続群発地震活動が発生し、火山性の地殻変動が捉えられた観測点は噴気域内に設置し、それぞれ A、B、C 領域（図だけではなく（たとえば、丹保ほか、2005；代田ほか、1(b)）のみの変化を観測しているため、新噴気域全体の2009；原田ほか、2010a）、地表面付近での変化が確認さ噴気活動域の拡大や移動などの広域の変化はわからなれた。その顕著な地表面変化は、大涌沢の蒸気井の暴噴い。そのため、原田ほか（2012）は新噴気域全域の地表や大涌谷の北側斜面への噴気活動の拡大である（辻内ほ

面温度の変化をモニタリングするために、箱根外輪山のか , 2003）。

尾根上から熱赤外カメラによる観測を開始した。この観原田ほか（2012）は、2001 年箱根群発地震活動以降測は現在も継続しており、本報告では、原田ほか（2012）に大涌谷の北側斜面で新たに発生した噴気域を新噴気域による報告以後に観測された新噴気域全体の地表面温度と呼び、特に顕著な A~E の５つの領域について、そのの観測結果と、その時間的な推移について報告する。

変遷をまとめている。それによれば、最初（2002 年 11月）に発見された新噴気域の D 領域の噴気活動は、活2.

外輪山からの熱赤外カメラ観測動域を谷沿い（北北西方向）に拡大し、2006 年 4 月に新噴気域の拡大ないしは移動をモニタリングするたは県道の北側でも噴気が確認されている（図 1(b)）
。まめ、外輪山北部に位置する金時山山頂から南東方向にた、2011 年に発生した東北地方太平洋沖地震後には、E1.5km 程度の場所にある尾根上で熱赤外カメラ観測を行領域が顕著に拡大していることが指摘された。っている（図 1(a)■ に示す）。観測地点や観測手法につこのような新しい噴気域の発生と活発化は、火山活動いては原田ほか（2012）と同様で、熱赤外カメラについをあらわす 1 つの指標と考えられる（たとえば、代田，ても同一の機材（TH9100MR）を使用している。そのた2013）。一方、それは、噴気活動に伴う火山性のガスがめ、新噴気域における熱赤外画像の解像度は、1 ドット

人体へ影響を与えたり、その高い温度が地盤の風化や熱あたり約 4.2m である。また、放射率は 1.0 とした。

変質を促進し粘土化させることによって地滑りや土砂災

これまでの観測日時、および、観測開始時における害の発生が懸念される。実際に同地域の比抵抗構造探査

気 象 条 件 等 を 表 1 に 示 す。 気 温・ 湿 度・ 気 圧 に つ いを行った結果、地下 200 ～ 300m 付近で熱水の浸入や岩て は ハ ン デ ィ タ イ プ の 機 器（MINOX 社 製 WEATHER

石の変質が進んでいることがわかりつつある（萬年ほか，STATION）で計測したものである。観測地点から新噴2013）。

気域は約 3.5km 離れているため大気補正や距離補正が必*1 神奈川県温泉地学研究所〒 250-0031 神奈川県小田原市入生田 586*2 横浜市立大学生命ナノシステム科学研究科*3 北里大学海洋生命科学部〒 236-0027

神奈川県横浜市金沢区瀬戸 22-2

〒 252-0373 神奈川県相模原市南区北里 1-15-1

報告，神奈川県温泉地学研究所報告，第 46 巻，31-36, 2014

－ 31 －－ 31 －

(a)

金時山

N
観測地点

矢倉沢峠

(b)

火打石岳

県道 734 号線
E

小塚山
台ヶ岳

BCD

大涌

沢A
大涌谷
早雲山
芦ノ湖

N

神山
駒ヶ岳

200m
1 km
図１(a) 熱赤外カメラ観測地点（■）
。矢印は熱赤外カメラによる観測方位を示す。 (b) 大涌谷周辺の拡大図。A ～ E
は大涌谷北側斜面の新噴気域。地形図は国土地理院による。

要であるが、本報告の目的は地表面温度の絶対値を詳細がわかる。なお、画像の下半分に見られる高温域は、建に議論することではなく、周囲に比べて相対的に温度が造物によるものである。

高い領域を把握することであるので、現段階ではこれらの補正は行っていない。そのため、これらの気象条件等

3.

これまでに観測された結果を図 3 に示す。観測日の異は今後の詳細な解析や、撮影時の状況確認のための参考として付する。

地表面温度の時間変化なる画像を比較すると、季節（気温）による影響がみら

熱赤外カメラ観測結果の例として、2014 年 6 月 16 日れる。そのため、図 3 の地表面温度の表現方法は、図 2に観測された地表面温度を図 2 に示す。(a) は熱赤外カのカラースケールとは異なっている。具体的には、各画メラに内蔵されている可視カメラによる画像、(b) は熱像の E 領域の右上にある非地熱領域（図 3(a) の白い長赤外画像、(c) はそれらの合成画像である。図 1(b) に示方形の領域）における平均温度を計算し、その平均温度した A から E の領域は噴気が活発な領域であるが、図をカラースケールの中間値に設定した。簡易的な方法で2(b) を見ても C、D、E 領域の地表面温度は高温であるはあるが、非地熱地帯の地表面温度をベースとすることことが容易に確認できる。特に E 領域は現在最も活発により、気温による影響はおおよそ取り除かれる。まな地域であり、周囲に比べて地表面温度が最も高いことた、カラースケールの刻み幅は 2℃とし、その平均温度

表１

新噴気域を対象とした熱赤外カメラ観測の実施日時および気象条件。

－ 32 －－ 32 －

＋ 1℃以上の領域のみをカラーで示している。これは、(a)高温度領域をより判別しやすくするためである。
このように設定した各観測データを比較すると、観測を開始した 2012 年 10 月から 2014 年 8 月 26 日の全 14
画像ともに、C、D 領域よりも E 領域の方が高温であることがわかる。E 領域が現在最も活発であることは先にも述べたが、その傾向は継続している。2012 年 10 月以前の熱赤外カメラ観測データはないが、原田ほか（2012）による新噴気域の変遷とあわせて考えると、新噴気域における噴気活動の中心は、2011 年頃を境に、C、D 領域(b)から E 領域に移動したと考えてもよいと思われる。
では、E 領域における地表面温度の時間変化はどうなっているであろうか。図 4 は、非地熱領域内と E 領域D内を比較し、それらの最高温度、最低温度および平均温EC度の差を計算した結果である。最低気温の差は概ね 1℃前後で一定の値であるが、最高温度および平均温度の差は、それぞれおおよそ 5 ～ 20℃、2 ～ 7℃の範囲で変化している。この変動は、2013 年 5 月 7 日のデータを除外すると、E 領域内の地表面温度は非地熱地帯に比べて冬季に高温となり、夏季には温度差が小さくなるように(c)見える。これは、非地熱領域の方が E 領域内よりも季節変動が大きいことを示唆しているであろう。しかし、2013 年 5 月 7 日は明らかに E 領域が高温だった可能性がある。このように一時的な高温異常が有意な変化なのか、またその場合は、火山活動を反映したものなのかな
どについては、今後の検討課題としたい。

4.

噴気領域（E 領域）の時間変化

前章では地表面温度の特徴を述べたが、次に、噴気領域、特に E 領域の面積が拡大しているかどうかを考える。

図２

熱赤外カメラによる (a) 可視画像、(b) 熱赤外画

これまでに観測された全画像から E 領域周辺のみを抽像、(c) 合成画像（2014 年 6 月 16 日撮影）。(b)出し、先に求めた非地熱領域内における平均温度以上での点線で囲った高温域 C、D、E は新噴気の位置をある画素数をカウントした（図 5）。また、その平均温示す（図 1 参照）。

度に 1℃加え、それよりもさらに高温となる画素数も同図に示している。なお、画像の解像度は 1 ドットあたり5.

2

2001 年の箱根群発地震活動以降、大涌谷北側斜面に約 4.2m であるから、画素数に 17.64m を乗じれば、おおよその面積が算出できる。

まとめ

おいて新たな噴気活動が確認され、その新噴気域での噴このようにして E 領域の高温度異常の面積を定義し気活動は 10 年以上たった現在でも継続している。このたが、非地熱領域内の平均温度以上の画素数は、ほぼように噴気活動が長期化すれば地盤の風化・浸食が促進一定である。このことから、これまでの観測結果では Eされ、火山活動以外にも土砂災害の発生が懸念される。

領域の面積に大きな変化はないと考えられる。また、平そこで我々は、新噴気域全体の状況を把握・監視するた

均温度＋ 1℃以上の画素数は地表面温度の時間変化と同め、箱根外輪山からの熱赤外線カメラによる観測を 1 ～様に、冬季に画素数が多く、夏季に少なくなる傾向がみ

数か月の間隔で実施してきた。
2012 年 10 月から 2014 年 8 月までの間に全 14 回の観られる。

測を行ってきたが、それらいずれの画像でも、新噴気域－ 33 －－ 33 －

(a)2012/10/15(b)

2012/11/20(c)

2012/12/21(d)2013/01/21(e)2013/03/04(f)

2013/04/05(g)

2013/05/07(h)2013/06/28－ 34 －－ 34 －(i)2013/08/08(j)2013/11/08(k)2013/12/17(l)2014/01/17(m)2014/06/16(n)2014/08/26

図３

熱赤外カメラによる観測結果。(a) の白い長方形は非地熱領域として参照したエリアを示す。各画像は、それぞれ非地熱領域における平均温度をカラースケールの中間値に設定し、平均温度＋ 1℃以上の領域のみカラーで示す。(a)2012 年 10 月 15 日、(b)11 月 20 日、(c)12 月 21 日、（d）2013 年 1 月 21 日、（e）3 月 4 日、（f）4 月 5 日、（g）
5 月 7 日、（h）6 月 28 日、（i）8 月 8 日、（j）11 月 8 日、（k）12 月 17 日、（l）2014 年 1 月 17 日、（m）6 月 16 日、（n）8 月 26 日。

－ 35 －－ 35 －

図４

E 領域内と非地熱領域内の最高温度、最低温度お図５

よび平均温度の差。

E 領域周辺の高温度領域の時間変化。非地熱領域内の平均温度および平均温度＋ 1℃以上である画素数を示す。

においては E 領域の地表面温度が最も高温であること

代田寧（2013）箱根火山において 2013 年 1 月から発が確認された。この領域が現時点で一番噴気活動が活発生した群発地震活動に伴う噴気ガス組成の時間変な場所であることは、明らかである。また、観測された化，温地研報告，45，29-34．

地表面温度には季節変動がみられ、一時的により高温に原田昌武・細野耕司・小林昭夫・行竹洋平・吉田明夫なっている可能性もある。さらに、E 領域における高温（2010a）富士山周辺及び箱根カルデラの膨張歪と低度領域の面積の時間変化には大きな変動はなく、今のと周波地震活動，火山，55，193-199．
原田昌武・棚田俊收・伊東

ころ噴気域が拡大する様子は見られていない。

側斜面における火山ガス・地温の連続観測，温地研

本報告のような遠望からの熱赤外カメラによる地表面

報告，42，57-61．

温度の観測は、新噴気域の地熱活動の状況を明らかにするだけでなく、火山活動の評価や土砂災害対策のための博（2010b）箱根大涌谷北原田昌武・小田原啓・松沢親悟・代田寧・板寺一洋・モニタリングとしても有効な 1 つの方法であると考えら

寺田暁彦（2012）箱根大涌谷の北側斜面における近れる。そのため、今後もこのような観測を繰り返し実施

年の地表面変化と熱赤外カメラによる観測，温地研し、噴気地帯の移動・拡大についての調査を継続してい報告，44，55-62．
萬年一剛・原田昌武・板寺一洋・代田

く予定である。

寧・寺田暁彦（2013）

箱根大涌谷における浅部比抵抗構造と地熱活動，火山学会秋季大会，P53．

謝辞
東京工業大学火山流体研究センターの寺田暁彦博士に

丹保俊哉・棚田俊收・伊東博・代田寧（2005）光波は、熱赤外カメラによる観測方法やデータ処理について測量基線網で捉えられた 2001 年箱根火山の群発地の非常に有益な助言をいただきました。ここに記して深震活動に伴う地殻変動，測地学会，51，45-48．
辻内和七郎・鈴木征志・粟屋

く感謝します。

徹（2003）箱根大涌谷で2001( 平成 13) 年に発生した蒸気井の暴噴事故とその対策 , 温地研観測だより , 53, 1-12.

参考文献
代田

寧・棚田俊收・丹保俊哉・伊東博・原田昌武・萬年一剛（2009）2001 年箱根群発地震活動に伴った 傾 斜 変 動 と 圧 力 源 の 時 間 変 化， 火 山，54, 223234．

－ 36 －－ 36 －