火山は、連続的な溶岩流、灰とガスの持続的な垂直噴火柱、ラハールの形での泥流、および火砕流 (火砕流、PF) などの主要な噴火活動を示す場合、破壊と大惨事の原因と見なされることがよくあります。火山灰、岩石、ガスの超高温混合物 (>300°C) であり、時速 100 km 以上の速度で地上を移動し、火山を下る途中ですべてを燃やして破壊します。
しかし、火山学者は、以下に基づいて火山ハザードマップを構築することにより、これらのタイプの現象を評価することに成功しました。 b) 確率的アプローチ (統計) を使用する。または c) 両方の組み合わせ。しかし、目に見える活動がほとんどない、またはまったくない状態で何十年も残っている火山、または古代の噴火による堆積物が十分に保存されていない火山では、数値モデリングは火山災害評価のプロセスで便利なツールになります。しかし、数値モデルとは何であり、火山で発達したような自然現象を模倣するためにどのように使用できるのでしょうか?
簡単に言えば、モデルは常に、概念図、数式、実験、またはより複雑な方法ではコンピューター プログラムの形で現実世界を抽象化したものです。ただし、コンピュータ プログラムが適切に機能するには、これらすべての表現と、現実世界から得られるすべての情報が必要です。したがって、地質学では、数値モデルは数式を使用して、特定の現象に関連する物理的条件や、地形の地形などの他の入力パラメーター、またはシミュレーション用の計算プログラムにまとめられた他のモデルを記述します。火山噴火やそれに関連する災害などの地質学的シナリオの説明。
これは、メキシコの最南端の活火山であるタカナ火山複合体 (TVC) (タカナ火山としてよく知られている) に対して実行した分析のケースであり、グアテマラとの国境が複合体を横切っているため、この火山もグアテマラと共有されています。北西から南東。この火山では、米国ニューヨーク州バッファロー大学の Geophysical Mass Flow Group によって開発された Titan2D オープン コード (Patra et al., 2005) を使用して、自然地形上の地質質量流量のシミュレーションを行いました。特に、爆発的な活動が再開した場合に備えて、TVC での PF のシミュレーションに焦点を当て、(火山の歴史の中で過去 40,000 年にわたって生成されたものを使用して) 将来の流れの発展を評価しました。このタイプのイベントは、TVC から南東に約 100 km に位置するグアテマラのフエゴ火山で昨年 6 月に発生したばかりです。この出来事は、火山の南方に 13 km 以上移動し、いくつかの村を埋めた PF を生み出しました。この災害は、TVC でこれらの種類の危険を評価するという私たちの関心を新たにしました。
TVC は単なる 1 つの火山ではなく、NE-SW 方向の 4 つの火山構造の複雑なシステムであり、そこから少なくとも 8 つの PF が過去に開発されました。最大のものは、約 2000 年前の複合体の最後の爆発的なエピソードの間に発生し、火山の頂上から南に ~15 km の距離に達しました。これは、昨年フエゴ火山で開発された PF よりもさらに長い距離です!
したがって、Titan2D の数値コードを使用して、TVC でのさまざまな噴火シナリオをシミュレートし、小規模な PF から巨大な規模のイベント (2000 年前に発生したものなど) までの範囲のイベントの発生の可能性を考慮しました。 Titan2D で得られた結果は、PF がたどる火山の斜面を下る軌跡を、流れの堆積物で到達した最大速度、距離、深さとともに示しています。
これらの結果に基づいて、綿密で時間のかかる分析の後、次のステップはすべての情報をマップに配置することでした。および高い影響）。 Journal of Volcanology and Geothermal Research で最近公開された、私たちの仕事によって提案された最終的なハザード マップ 、TVC（それを形成する主要な火山構造のいずれか）の爆発活動の更新の場合、開発された流れはほとんどメキシコの領土（この地域で最も人口が多い）に向けられることを示しました） 、半径 10 km 以内の 2000 人から 12,000 人が影響を受けています。そのマップでは、他のタイプの火山災害がPFの形成と同時に促進される可能性があることも示しました。つまり、火山の主要な排水路を急速に下る泥流を形成する、水と火山の破片の混合物であるラハールの形成です。
TVC の場合、それを排出する 2 つの主要な川があります。コアタン川とスチアテ川です。他の小川は、PF によって堆積した火山物質を下流の低地に容易に運ぶことができ、洪水と影響をもたらします。さらに大きなゾーン。この現象は、2018 年にグアテマラのフエゴ火山が噴火した際にも発生しました。これは、6 月の PF によって残された堆積物が、噴火の数日後に発生した大雨によって侵食され始め、さらに大きな災害につながった熱いラハールが発生したためです。 .
したがって、これらのタイプの地図の作成は、大規模な火山災害を防ぐための重要なツールとして機能します。市民保護当局が将来の PF がたどる軌道を知っていれば、適切な避難経路を設計したり、緊急計画と合わせて緊急計画を更新したりできるからです。タカナ火山の将来の火山危機に備えるための地方自治体 (メキシコとグアテマラ)。
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