体積ひずみ計
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体積ひずみ計（たいせきひずみけい）もしくは埋込式ひずみ計は、ひずみ計のうち、体積ひずみを計測するものである。岩盤の収縮や膨張などを精密に測定する器械であるため、主に地震や火山噴火などの観測に使用されている。特に東海地震などの予測をする上で重要な装置である。
概要
ひずみ計は、地下の岩盤の伸び・縮みを非常に高感度で観測できる地殻変動の観測装置であることから、地震の観測でも大きな役割を果たす[1]。南海トラフ地震などの観測においては、ボアホールという直径約15cmの縦穴を数100メートル程度掘削して、その底に円筒形の検出部が埋設されている[2]。地下の岩盤は、周囲から加わる力の影響で僅かに伸びたり縮んだりする[2]。ひずみ計の検出部が岩盤と同様に変形すると、岩盤の伸び縮みを、10億分の1の相対変化まで非常に高い精度で検出・測定することができる[2]。この相対精度は、小中学校にあるプール（長さ25m、幅10m、深さ1.5m程度）に水を張り、そこに直径1cmくらいの小さいビー玉を入れたとして、その時に発生する非常に僅かな体積変化さえも見逃さないほどである[2]。
気象庁や静岡県、産業技術総合研究所は、プレート境界で発生するゆっくりすべり等に伴うごく僅かな岩盤の変形をも捉えるため、南海トラフ沿いに、ひずみ計による地殻変動の観測網を展開・設置している[2]。それぞれの観測点で記録されたデータは常時、全て専用回線で気象庁に集約され、南海トラフ地震関連の情報の発表のために使われる[2][3]。
気象庁が設置しているひずみ計は、体積ひずみ計と多成分ひずみ計の2種類である[2]。体積ひずみ計は、岩盤の伸び縮みによる検出部の体積変化「体積ひずみ」を測定する。一方、多成分ひずみ計は、検出部の45度ずつ異なる4つの方位の直径の変化「線ひずみ」を測定する。体積ひずみ計はひずみの大きさの変化を測定するが、多成分ひずみ計はひずみの大きさとその方向ごとの変化を測定できる[2]。体積ひずみ計の検出部の容器内にはシリコン油があり、岩盤の伸び縮みに伴うシリコンの体積変化を電気的に測定する仕組みになっている。現在、体積ひずみ計は東海地方や南関東など、合計で31箇所に設置されており、地震に関する監視が続けられている[4]。
なお、前述の通り非常に感度が高いだけに、 降雨等によりデータが変動してしまうこともある[5]。
出典
外部リンク
参考文献
- Agnew DC (1986). “Strainmeters and tiltmeters”. Reviews of Geophysics 24 (3): 579–624. doi:10.1029/RG024i003p00579.