2024/11/08 更新

お知らせ

 

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オオハシ マサトシ
大橋 正俊
OHASHI MASATOSHI
所属
理学研究院 地球惑星科学部門 助教
理学部 地球惑星科学科(併任)
理学府 地球惑星科学専攻(併任)
職名
助教
プロフィール
火山噴出物に基づく、噴火ダイナミクスの復元 噴火現象の予測にあたって、噴火がいつ始まるのか、という問題と同じくらいに大事なものが、噴火がどのように推移し・収束するのか、という問題です。火山がもたらす噴出物は、発生から噴火に至る全ての過程におけるマグマの熱・運動履歴を記録しており、噴火推移を予測するのに重要な役割を果たすと期待されます。私は、気泡や結晶の構造・組織・組成を火山噴出物から読み取り、実験・数値計算に基づいたモデル化を行うことで、火山噴火のダイナミクスを解き明かしたいと考えています。
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学位

  • 理学博士

経歴

  • 東京大学地震研究所 特任研究員(2021年4月〜2021年12月) 九州大学大学院理学研究院地球惑星科学部門 学術研究員 (2020年4月〜2021年3月) 日本学術振興会特別研究員 DC1(2017年4月〜2020年3月)   

研究テーマ・研究キーワード

  • 研究テーマ: 火山学

    研究キーワード: マグマ、軽石、スコリア

    研究期間: 2022年1月

受賞

  • 学生優秀論文賞

    2020年10月   日本火山学会  

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    非定常気泡変形モデルの開発とその火山学的応用
    「Ohashi, M., M. Ichihara, A. Toramaru (2018) Bubble deformation in magma under transient flow conditions, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 364, 59-75, doi:10.1016/j.jvolgeores.2018.09.005.」

論文

  • Coalescence of growing bubbles in highly viscous liquids 査読

    Masatoshi Ohashi, Takafumi Maruishi, Atsushi Toramaru

    Geochemistry, Geophysics, Geosystems   23 ( 11 )   2022年10月

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    記述言語:その他   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1029/2022gc010618

  • Comparison of Bubble Shape Model Results With Textural Analysis: Implications for the Velocity Profile Across a Volcanic Conduit 査読

    Masatoshi Ohashi, Mie Ichihara, Ben Kennedy, Darren Gravley

    Journal of Geophysical Research: Solid Earth   126 ( 6 )   2021年6月

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    記述言語:その他   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1029/2021jb021841

  • Bubble deformation in magma under transient flow conditions 査読 国際誌

    Masatoshi Ohashi, Mie Ichihara, Atsushi Toramaru

    JOURNAL OF VOLCANOLOGY AND GEOTHERMAL RESEARCH   364   59 - 75   2018年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.jvolgeores.2018.09.005

  • Nucleation delay controlling the formation of mafic enclaves and banded pumice 査読

    Masatoshi Ohashi, Ben Kennedy, Darren Gravley

    Contributions to Mineralogy and Petrology   179 ( 11 )   2024年11月   ISSN:0010-7999 eISSN:1432-0967

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Springer Science and Business Media LLC  

    DOI: 10.1007/s00410-024-02180-7

    researchmap

    その他リンク: https://link.springer.com/article/10.1007/s00410-024-02180-7/fulltext.html

  • IAVCEI(国際火山学地球内部化学協会)2023年大会参加報告(その1):セッションとワークショップの概況

    長谷川 健, 松本 恵子, 橋本 武志, 畑 真紀, 岩橋 くるみ, 無盡 真弓, 村松 弾, 大橋 正俊, 三反畑 修, 嶋野 岳人, 田中 良, 安田 裕紀

    火山   68 ( 2 )   105 - 113   2023年6月   ISSN:04534360 eISSN:21897182

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:特定非営利活動法人 日本火山学会  

    DOI: 10.18940/kazan.68.2_105

    CiNii Research

    researchmap

  • Coalescence of two growing bubbles in a Hele–Shaw cell 査読

    Masatoshi Ohashi, Atsushi Toramaru, Atsuko Namiki

    Scientific Reports   12   2022年1月

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    記述言語:その他   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1038/s41598-022-05252-5

  • Quantitative measurement of bubble textures in pumice clasts using a digital stereo microscope with low-angled ring illumination 査読 国際誌

    Masatoshi Ohashi, Mie Ichihara, Fukashi Maeno, Ben Kennedy, Darren Gravley

    Earth, Planets and Space   72 ( 1 )   2020年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1186/s40623-020-01320-0

  • Rheological tests of polyurethane foam undergoing vesiculation-deformation-solidification as a magma analogue 査読 国際誌

    Shiori Takeda, Masatoshi Ohashi, Osamu Kuwano, Masaharu Kameda, Mie Ichihara

    JOURNAL OF VOLCANOLOGY AND GEOTHERMAL RESEARCH   393   2020年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    In this study, we examined the rheology of polyurethane foam (PUF) as an analogue system of magma undergoing vesiculation, deformation, and solidification. Solid PUF was formed by mixing two polymeric liquids, followed by chemical reactions of foaming and curing. The transient rheology during the processes was investigated using an instrument based on a stress-controlled rheometer. First, the oscillatory rheology was measured applying small-amplitude oscillations with cyclic frequency sweeps. In the foaming stage, the frequency-dependence of the rheology depends on the dynamic capillary number in a similar way to the existing bubbly flow model. In the curing stage, the viscoelasticity of the liquid becomes dominant, and the rheology of PUF shows Maxwell-type viscoelasticity with relaxation time exponentially increasing with time. When the reaction is rapid because of high temperature, the viscoelasticity during curing is not scaled by the single relaxation time. Instead, PUF passes through a condition called gelation, which is characterized by a power-law relaxation spectrum. Next, we examined the relationship between the dynamic viscosity measured by the small-strain oscillation and the shear viscosity measured with a fixed shear rate at a large strain. We found that PUF obeys the Cox-Merz rule, which states that the two viscosities are equivalent when the shear rate and the angular frequency are equal. Specifically, the shear viscosity tends to be smaller than the dynamic viscosity by a few tens of percent. The difference was shown to be in the range expected for bubbly fluid in the foaming stage, while it went beyond what can be explained by the bubbly fluid model when the viscoelasticity of the liquid becomes significant. X-ray computed tomography analyses revealed that samples in these cases contained large bubbles, indicating bubble coalescence. We infer that the difference is caused by bubble coalescence as well as non-Newtonian rheology during solidification, including gelation. All these processes might occur in actual magma during eruptions. We show that the ranges of the capillary number comparing the deformation time and the bubble shape relaxation time and Deborah number comparing the deformation time and the viscoelastic relaxation time in our experiments are comparable with their ranges expected for magma ascending in an eruptive conduit. The characteristic time of viscosity increase of PUF was also shown to be realizable for magma in natural volcanoes. We conclude that PUF is useful for simulating magma processes in eruptive conduits. (C) 2020 Elsevier B.V. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.jvolgeores.2020.106771

  • Formation of tube-pumice structure under pure shear: Insights from extension tests of solidifying foam 査読 国際誌

    Masatoshi Ohashi, Mie Ichihara, Shiori Takeda, Kazuya Hirota, Shu Sato, Osamu Kuwano, Masaharu Kameda

    JOURNAL OF VOLCANOLOGY AND GEOTHERMAL RESEARCH   392   2020年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Tube pumice, the bubbles of which are highly elongated in one direction, is a common product of explosive silicic eruptions, especially caldera-forming eruptions. To understand the conditions necessary to generate tube-like bubbles, we performed extensional experiments on polyurethane foam, which experiences vesiculation, deformation, and solidification at room temperature. The strain and strain rate of pure shear deformation were controlled by the pull length and pull rate of the extension, respectively. The shapes of bubbles in the solidified polyurethane foam were analyzed in three dimensions by X-ray computed tomography. The experimental results demonstrate that strain and capillary number control the degree of bubble deformation. Highly deformed (tube-like) bubbles were found in the experiments with large strain and large capillary number. In each experimental sample, there is scatter in the relation between the degrees of bubble deformation and expected capillary numbers, which we interpret to be the result of the inhomogeneous shear field around individual bubbles and bubble coalescence. Despite the large scatter, the average deformation degree is predicted well by the dynamics of a single bubble, where the viscous stress acting on the bubble surface is taken as the product of bulk strain rate and effective viscosity. Using this approach, the average deformation degree of experimental bubbles in each sample was approximately calculated from the deformation model of a single bubble at least in the range of pure shear strain smaller than 1.5. Small bubbles in the samples extended at low viscosities tend to be less elongated than those calculated from the deformation model, due to shape relaxation. The effect of shape relaxation is quantified by a new dimensionless number, i.e., the quench number, which represents the ratio of the timescale of increasing viscosity and shape relaxation. Our experiment suggests that bubble shapes in highly vesicular pumice can be used to analyze their viscosity and strain rate during the elongation process. An analysis of the published data was presented as a test case. (C) 2020 The Authors. Published by Elsevier B.V.

    DOI: 10.1016/j.jvolgeores.2020.106772

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講演・口頭発表等

  • Magma flow style based on deformed bubble structure of pumice

    大橋正俊, 市原美恵

    日本地球惑星科学連合大会 

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    開催年月日: 2020年7月

    記述言語:その他  

    国名:その他  

    Magma flow style based on deformed bubble structure of pumice

  • Numerical simulation of bubble deformation in various velocity profiles across a conduit

    Masatoshi Ohashi, Mie Ichihara, Fukashi Maeno, Ben Kennedy, Darren Gravley

    EGU General Assembly 

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    開催年月日: 2020年5月

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • The textural analysis of pumice from the Plinian eruption of Taupo volcano: implications for tube pumice

    大橋正俊, 市原美恵, 前野深, Ben Kennedy, Darren Gravley

    日本地球惑星科学連合大会 

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    開催年月日: 2019年5月

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • Rheological tests of polyurethane foam undergoing vesiculation-deformation-solidification as a magma analogue

    Mie Ichihara, Shiori Takeda, Masatoshi Ohashi, Osamu Kuwano, Masaharu Kameda

    EGU General Assembly 

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    開催年月日: 2019年4月

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • Bubble deformation in magma under transient flow conditions

    Masatoshi Ohashi, Mie Ichihara, Atsushi Toramaru

    Asian Consortium of Volcanology 

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    開催年月日: 2018年11月

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • 非定常気泡変形のモデル化とその火山学的応用

    大橋正俊, 市原美恵, 寅丸敦志

    日本火山学会秋季大会 

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    開催年月日: 2018年9月

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • 硬化反応におけるポリウレタンフォームのゲル化と粘弾性挙動

    武田志緒里, 大橋正俊, 桑野修, 市原美恵, 亀田正治

    日本流体力学会年会 

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    開催年月日: 2018年9月

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • グマを模擬した発泡粘弾性流体のせん断変形

    武田志緒里, 大橋正俊, 桑野修, 市原美恵, 亀田正治

    日本混相流学会シンポジウム 

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    開催年月日: 2018年8月

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • Pure shearによる気泡変形:硬化するフォームの変形実験

    大橋正俊, 佐藤秀, 市原美恵, 亀田正治

    日本地球惑星科学連合大会 

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    開催年月日: 2018年5月

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • 膨張と合体を考慮した気泡サイズ分布時間発展の数学的な取り扱い

    大橋正俊, 市原美恵, 寅丸敦志

    日本火山学会秋季大会 

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    開催年月日: 2017年9月

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • Shape evolution of bubble during solidification -exploring the history of tube pumice-

    Masatoshi Ohashi, Mie Ichihara, Shiori Takeda, Osamu Kuwano, Atsushi Toramaru

    IAVCEI2017 Scientific Assembly, Portland 

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    開催年月日: 2017年8月

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • 硬化過程におけるフォームの変形実験

    大橋正俊, 市原美恵, 武田志緒里, 桑野修, 寅丸敦志

    日本地球惑星科学連合大会 

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    開催年月日: 2017年5月

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • 固化過程におけるフォームの粘弾性特性とせん断変形挙動

    武田志緒里, 大橋正俊, 桑野修, 亀田正治, 市原美恵

    日本地球惑星科学連合大会 

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    開催年月日: 2017年5月

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • 気泡構造の保存過程を理解するためのポリウレタンフォームの変形実験

    大橋正俊, 市原美恵, 桑野修, 寅丸敦志

    日本火山学会秋季大会 

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    開催年月日: 2016年10月

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • Experiments with polyurethane foam toward simulating tube pumice

    Masatoshi Ohashi, Mie Ichihara, Atsushi Toramaru, Osamu Kuwano

    The 6th Workshop on Collapse Caldera 

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    開催年月日: 2016年9月

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • Experiments with polyurethane foam toward simulating tube pumice

    Masatoshi Ohashi, Mie Ichihara, Atsushi Toramaru, Osamu Kuwano

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    開催年月日: 2016年6月 - 2016年7月

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • 模擬Tube pumiceの生成を目指したポリウレタンフォームの粘弾性実験

    大橋正俊, 市原美恵, 寅丸敦志, 桑野修

    日本地球惑星科学連合大会 

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    開催年月日: 2016年5月

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • 模擬Tube pumiceの生成を目指したポリウレタンフォームの膨張・変形実験

    大橋正俊, 市原美恵, 寅丸敦志

    日本火山学会秋季大会 

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    開催年月日: 2015年9月

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • 気泡成長に伴う気泡間液膜の排水過程に関する実験的研究 招待

    大橋 正俊, 寅丸 敦志, 並木 敦子

    日本地球惑星科学連合大会  2021年6月 

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    記述言語:その他  

    国名:その他  

    Experimental study on drainage process of liquid film between bubbles during bubble growth

  • Textural study of the 7.3 ka caldera-forming eruption of Kikai Caldera: Correlating bulk density to bubble-size observations

    Selvia Novianty, Masatoshi Ohashi, Atsushi Toramaru

    Japan Geoscience Union Meeting  2021年6月 

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    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • Experimental study on the coalescence of two growing bubbles in three-dimensional space

    大橋正俊

    日本地球惑星科学連合大会  2022年5月 

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    記述言語:その他  

    国名:その他  

    Experimental study on the coalescence of two growing bubbles in three-dimensional space

  • Mechanisms of bubble coalescence during decompression

    Masatoshi Ohashi, Takafumi Maruishi, Atsushi Toramaru

    IAVCEI Scientific Assembly  2023年1月 

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    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • Textural implications for the magma mixing during the Waimihia eruption, Taupo

    Masatoshi Ohashi, Ben Kennedy, Darren Gravley

    Geoscience Society of New Zealand Annual Conference  2023年11月 

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    記述言語:その他  

    国名:その他  

    Textural implications for the magma mixing during the Waimihia eruption, Taupo

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MISC

  • パンと軽石

    寅丸 敦志, 小川 裕江, 大橋 正俊, 増山 孝行

    混相流   2020年9月

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    記述言語:日本語  

    Bread and Pumice

    DOI: 10.3811/jjmf.2020.t012

  • 第6回陥没カルデラワークショップ報告 査読

    石毛 康介, 安田 裕紀, 志水 宏行, 富島 千晴, 大橋 正俊, 関根 大輔

    火山   2017年1月

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    記述言語:日本語  

所属学協会

  • 日本火山学会

  • 日本地球惑星科学連合

学術貢献活動

  • 代表コンビーナ

    日本地球惑星科学連合2023年大会  ( Japan ) 2023年5月

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    種別:大会・シンポジウム等 

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 火山噴出物中の気泡組織に基づく大規模カルデラ噴火の火道形成プロセス

    2022年 - 2024年

    日本学術振興会  海外特別研究員

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    担当区分:研究代表者  資金種別:共同研究

  • マグマに含まれる気泡の合体過程について:実験による理論検証と天然への応用

    研究課題/領域番号:21K14014  2021年 - 2023年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  若手研究

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    資金種別:科研費

  • 軽石の気泡構造に記録されたカルデラ噴火機構を探る:物理実験と地質調査の双方向から

    研究課題/領域番号:17J05094  2017年 - 2019年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  特別研究員奨励費

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    資金種別:科研費

教育活動概要

  • 野外地球科学実習
    野外地球科学実験
    火山科学

担当授業科目

  • 地球惑星科学実験Ⅰ

    2022年4月 - 2022年9月   前期

  • 地球惑星科学実習Ⅳ

    2022年4月 - 2022年9月   前期

  • 火山科学

    2022年4月 - 2022年9月   前期

海外渡航歴

  • 2022年11月 - 2024年10月

    滞在国名1:ニュージーランド   滞在機関名1:University of Canterbury