桜島の大正大噴火
大正大噴火に伴う降灰は広範囲に及んだ。桜島ではほぼ全域にわたって20センチメートル以上の降灰に覆われ、厚いところでは2メートルを超えた。桜島東部の黒神集落にある腹五社神社の黒神埋没鳥居は大正大噴火によって厚く積もった軽石や火山灰によって埋もれた鳥居である。
噴火が始まった1月、冬季の西風によって大隅半島方面に大量の灰が降下した。大隅半島のほぼ全域で降灰し、半島の約半分の地域では10センチメートル以上の降灰があった。垂水市牛根地区では2メートル近く、志布志市の西側境界付近でも約30センチメートルの降灰があった。なお西風に乗った火山灰は小笠原諸島にも多くの降灰をもたらし、遠くカムチャツカ半島にまで達したとされる。
東京帝国大学の小藤文次郎、地質調査所技師の佐藤伝蔵、そして地元鹿児島高等農林学校の助教授であった金井眞澄が現地調査の結果をもとに降下火山灰の等層厚線図を作成している。小藤、佐藤と比較して金井の等層厚線図の分布域が遥かに広いという特徴がある。これは小藤、佐藤は東京から火山調査に赴いたステージ1の短期間の降灰を記録したためであると考えられる。この推測は両者の等層厚線図の分布域が軽石の降下域とよく一致していることからも裏付けられる。
大正大噴火の前の歴史時代大噴火であった安永噴火の際も、錦江湾奥で地盤沈下が起きたことが知られている。安永噴火は歴史時代の四大噴火の中で最も総噴出物量が大きかったと推定されており、噴火後の地盤沈下も大正大噴火時よりも大きかったと考えられている。
大正大噴火後の地盤沈下は姶良カルデラを中心とした同心円状に発生した。沈降は数十センチメートルから2メートルに達し、鹿児島市内でも約30 - 50センチメートルの沈降が観測された。この地盤沈下によって鹿児島湾奥では江戸時代に造成された干拓地、塩田が海没する被害が発生し、1914年8月に襲来した台風による高潮によって被害が更に拡大した。
続いて2月15日、3月6日、3月8、9日、23日と立て続けに土石流、洪水による被害が発生する。日雨量に換算して10ミリメートル程度の降水量でも災害が起きており、橋脚の流失、堤防の決壊、農地や家屋への大きな被害等が発生し、中でも2月15日には1名が行方不明になり、3月6日の土石流、洪水では6名が亡くなり、1名が行方不明と人的被害も発生した。なお3月6日の犠牲者のうち3名は桜島から大隅半島へ避難してきた避難民であった。土石流は30センチメートル以上の降灰地域で頻発し、洪水もやはり30センチメートル以上の降灰地域を流れる河川で数多く発生した。
大正大噴火の降灰に伴う土石流、洪水は1921年頃まで頻発する。中でも源流域が降下火山灰の主軸に位置する串良川の被害が大きく、地域住民たちは子どもたちまで動員しての河川改修、堤防の修理等に追われるようになる。しかし重機が無い状態で専門的知識に欠ける住民たちによる工事は、直しては洪水によって壊されるの繰り返しであった。
11日の午前9時頃からは桜島山頂部からの崩落が確認されるようになった。崩落した岩石は砂塵を巻き上げ、崩落音が島内に鳴り響いた。また11日の昼頃からは桜島の西側から白煙が上る姿が鹿児島市街から確認された。垂水からも白煙を見たとの証言があることから、東ないし南東部からも白煙が上った可能性がある。
1月12日、地震活動は更に活発化する。午前10時頃の噴火開始直前までに鹿児島測候所で観測された有感地震は111回に及び、6時台と7時台にはこれまで無かった緩やかな揺れの地震も観測されている。これは体に感じる程度の低周波地震であった可能性が指摘されている。そして12日朝には桜島島内の井戸では多量の水が溢れ出し、海岸ではあちこちで湯や水が吹き上がり、地割れも見られるようになった。これはマグマが地表近くまで上昇してきたことによって地下水の水圧が高まったために起きた現象とされている。またマグマの急激な上昇に伴う隆起現象と考えられる海岸線が沖へ大きく干上がる現象も見られた。
12日朝からは桜島から白煙のようなものが上っているとの証言が見られる。8時から9時頃からは南岳の山頂から白煙が上がるようになり、9時半頃からは桜島西側中腹から煙が盛んに上がりだした。これは上昇してきたマグマからガスが抜け始めたことによる現象と考えられ、脱ガスによる圧力の低下に伴ってマグマ内で減圧発泡が発生し、本格的な噴火が始まることになった。
西側と同様に溶岩は海にも流入した。桜島と大隅半島との間にあった瀬戸海峡は、幅約360メートル、水深約75メートルあった。溶岩が瀬戸海峡に流入し続けて海峡は徐々に埋められていき、1月末には桜島は大隅半島と地続きとなった。また溶岩に埋没した有村地区の沖合にはステージ1、2を通して大量の溶岩が流れ込んでおり、海底部分の溶岩厚は最大で150メートルに達していると推定されている。測深調査結果によれば1914年3月4日には噴火前海岸線より約3キロメートル沖合まで溶岩が達しており、6月の測深結果では有村地区の海底溶岩の分布は大正大噴火終了時とほぼ同様の結果が出ている。
ステージ2で流出した溶岩は、破片状結晶量は約50パーセントとステージ1のものよりも低く、溶結構造も目立たない。この約50パーセントの破片状結晶量と、ステージ2の時期にはしばしば噴煙高数千メートルの噴火が起きていたことから、ステージ2期は爆発的な噴火時に火道内のマグマが破砕され、その破砕された溶岩が高温下の環境で再結合した形で流出したとの仮説が唱えられている。
なおステージ2初期の1月14日、15日には火砕流の発生が確認されている。1月15日の火砕流は1月13日に発生したものとともに比較的規模が大きかった。また記録されなかった火砕流もあったと考えられる。しかし大正大噴火全体として見るとこれらの火砕流での噴出物の占める割合は小さなもので、噴火における火砕流の位置付けは高くない。