（1）西之島における噴火活動の把握
小笠原諸島の西之島は，2013年11月に海底噴火を開始し，2015年11月頃までに噴出した溶岩は旧島の大半を覆い，面積で2.7㎞2，噴出量は1.6㎞3に達した（第1期）．2017年4月（第2期）および2018年7月（第3期）には活動が再び活発化して溶岩を流出したが，活動の規模は次第に低下し，一旦沈静化した．2016年10月と2019年9月には上陸調査を実施し，噴出物の調査と旧島上への地震・空振観測点の設置を行った．その後，2019年12月に再び活動が始まり，2020年8月まで噴火は続いた（第4期）．2021年8月には小規模な噴火が起き（第5期），その後も顕著な噴気活動や変色水が認められるなど，やや活発な状態にある．火山センターでは関係者と協力しつつ，地質学と地球物理学の両面から火山活動の把握と西之島の成長プロセスの解明を目指して研究を進めている．
遠隔調査：2013年11月以降，西之島の成長過程を衛星画像に基づいて把握し，溶岩噴出率の推移等を明らかにしてきた．2016年6月の観測では気象庁の啓風丸の協力を得て，無人ヘリコプターによる観測を実施し，溶岩流の形態的特徴の詳細やスコリア丘の表面に発達した亀裂構造を観察，岩石試料採取を行った．また，第2期および第3期活動後にも，気象庁の凌風丸および啓風丸の協力を得てドローンによる地形観測，試料採取等を行い，それぞれの活動の概要を把握した．他の部門･センターとの共同研究では，西之島周辺海域に海底地震計を設置して，噴火活動に伴う振動を連続的に観測することに成功し，2015年から2017年にかけての噴火活動の推移を連続的に把握した．一方で，第2期の活動推移を明らかにするために，ひまわり8号赤外画像，ランドサットOLI，プレアデス，ALOS-2画像等の高分解能衛星画像を用いた解析を行った．この結果，第2期活動は2017年4月中旬から8月上旬まで続き，陸上と海面下を合わせた総噴出量は1.6×107 m3 ，平均噴出率は1.6×105 m3 /dayと推定され，当該期の平均噴出率は第１期と同程度かやや低いことが明らかになった．第4期活動についても衛星画像の解析を中心に噴火活動の推移を明らかにする研究を進め，2020年6−7月には過去最大の噴出率（106 m3 /day以上）を記録し，噴火様式が大きく変化したことを明らかにした．2020年12月には海洋研究開発機構と協力して，ドローンによる地形地質の調査，岩石試料採取を行った．島の面積や体積などの地形変化量を明らかにしたほか，噴出物の分析により，第4期活動ではマグマ組成が安山岩から玄武岩質安山岩へと変化したことを明らかにした．2021年の第5期以降についても環境省の調査への協力や新青丸を活用した遠隔調査（2022年1月）を行い，活動状況の把握に努めている．このような調査と並行して，活動状況の把握のために，Sentinel-5 Precursor搭載のTropospheric Monitoring Instrument（TROPOMI）を用いた二酸化硫黄（SO2）放出率の推定を行った．2021年8月以降，検出限界（100 ton/day）以下から1000 ton/day程度の値で増減を繰り返しながら推移していたが，2022年7月下旬より徐々に増加し，9月には3000–5000 ton/day程度に達した．10月には，明瞭な火山灰を含んだ噴煙が確認され，この灰噴火は10月中旬まで継続した．この間SO2放出率は，日平均で最大16000 ton/day程度の値を記録した．噴火終了後も11月までは2000 ton/day程度の値を維持している．
西之島から130 km離れた父島に設置した空振計と気象庁の地震計のデータを用い，相互相関解析から，西之島の噴火に伴う空振活動の把握を行っている．2020年の噴火以降鎮静化していたが，2022年10月から再び空振が見られるようになり，11月には噴火活動期と同程度の振幅の空振が父島で観測された．また，本年度，電力不足による欠測の問題を改善するため，低消費電力の機器に一新した．
上陸調査： 2015年秋以降の活動低下を受けて，2016年10月16日から25日にかけて西之島の火山活動と生物相の調査を実施した．上陸調査では，西海岸および旧島で地形・地質の調査および火山噴出物採取，地震・空振観測点の設置，噴火後の海鳥営巣状況の把握が行われた．また同航海中に，西之島周辺海域での海底地震計，海底電位磁力計の設置・回収とウェーブグライダーを用いた離島モニタリングシステムの試験も実施した．旧島上に設置した地震･空振観測点は，第2期活動の噴火開始1日前から火道内部のマグマ上昇を示すと考えられる低周波地震や傾斜変動を捉えることに成功した．一方，採取した第1期噴出物の全岩化学組成分析を行った結果，全試料について安山岩組成であり，1973-1974年噴出物と旧島溶岩との中間的な組成であることや，時間経過とともにSiO2含有量が低下，MgO含有量が増加したことなどが明らかになった．
2019年9月には環境省の総合学術調査に参加し再度上陸する機会を得て，第2期以降の噴火活動により生じた地形や地質，噴出物の調査と試料採取，地震・空振観測点の再設置を行った．2017年噴火により島の西側および南西側に流出し，地形を大きく変えた溶岩流は，地質学的には第1期活動の噴出物とよく似ていることがわかった．一方，全岩化学組成分析の結果，噴出物は安山岩であるが第1期噴出物とわずかに異なり，SiO2 含有量の低下やMgO含有量の増加が認められることがわかった．2019年12月には再び噴火が始まり，爆発的噴火と溶岩の流出により島は再び成長を始めた．再設置した地震計や空振計により，新たな噴火活動の開始の様子やその後の噴火推移を捉えることに成功した．
（2）福徳岡の場2021年8月噴火活動の研究
小笠原火山弧に属する福徳岡ノ場海底火山において，2021年8月13日に大規模噴火が発生し，噴煙高度は16 kmに達した．浅海の噴火口から生じた大規模噴火の推移が捉えられたのは初めてのことである．衛星・空振・噴出物等の多項目データの分析を行い，その活動推移をまとめた．その結果，噴出量はおよそ0.1 km3（マグマ換算）で，その大部分は噴出源における浮遊軽石と新島の形成に費やされたことがわかった，また，外来水を考慮した噴煙モデルに，浮遊軽石からの熱量の効果を取り込み，噴煙高度を説明する噴出率条件を調べたところ，既存のモデルから期待されるより二桁小さい噴出率である可能性が示された．
（3）海外の火山における噴火活動の研究
トンガ王国のフンガ・トンガ＝フンガ・ハアパイ海底火山において，2022年1月15日に大規模噴火が発生し，噴煙高度は55 kmに達した．この噴火に伴う大気波動，地震，津波が世界各地で観測され，日本にも大気波動と結合した津波が到来し被害も発生した．インドネシアのクラカタウ火山で1883年に発生した大噴火とよく似た規模・様式のイベントであるが，近代的な観測網で捉えられたのは初めてである．衛星データと遠方の地震計・気圧計データの解析を行い，その活動推移をまとめた．また，高密度重力流シミュレーションにより津波発生過程の検討を，火山噴煙シミュレーションにより大規模噴煙発生過程の検討を進めた．また，トンガ地質サービスとの共同研究として，トンガ国内の調査及び噴出物採取を行った．また，噴火で切断された海底光ケーブルを用いた分散型音響計測（DAS）実験を行い，ローカルな微小地震を捉えることに成功した．