P U B B L I C A Z I O N I

D E L L ' I S T I T U T O N A Z I O N A L E DI G E O F I S I C A

DEL CONSIGLIO NAZIONALE D E L L E RICERCHE

diretto dal prof. ANTONINO LO SURDO Accademico d'Italia

N . 97

DOMENICO DI FILIPPO

Il terremoto di Cervara di Roma

dell '8 settembre 1 9 4 1 - X I X

, R O M A

A N N O M O M X L I I J

Estratto dal « Bollettino della Società Sismologica Italiana >>

Voi. X L - N. 1-2 - Anno 1942

ROMA - SCUOLA TIPOGRAFICA PIO X - VIA DEGLI ETRUSCHI, 7-9 - ROMA

Riassunto. — Per portare un contributo alla conoscenza delle caratteristiche sismiche dell' Italia, e in particolare determinare quelle della zona Lazio-Abruzzo, si è studiato il terremoto dell '8 settembre 1 9 4 1 - X I X .

Vengono esposti i risultati di detto studio: determinazione dell'epi­centro, della profondità ipocentrale, del tempo origine e delle dromo-crone delle fasi Pg, Sg, Pra, Sn. Per i due tipi di onde normali si sono ottenute velocità quasi uguali alle medie rispettive dei valori finora calcolati. Invece per le onde Pg e Sg, con i valori j-ispettivi 5 , 3 9 e 4 ,4 km/sec. si è ottenuta una nuova conferma delle diversità di caratteri-

i stiche, fra l'Italia centrale e la parte settentrionale, come ebbe ad os­servare per la prima volta il Prof. Caloi.

1. Nel pomeriggio dell '8 settembre 1941 alle I8h e 3 0 m ( t . m . e . e ) , nei paesi della zona di confine tra le provincie di Roma e del­l'Aquila, fu avvertita una sensibile scossa di terremoto.

Dalle notizie della stampa quotidiana e soprattutto da quelle per­venute all'Ufficio Centrale di Meteorologia, cortesemente poste a mia di­sposizione, ho potuto rilevare che il movimento sismico si manifestò con la maggiore intensità nel comune di Cervara di Roma (Roma) . In questo paese, la scossa, valutata del V-VI° della scala Mercalli, fu sentita da tutti con spavento generale, si ebbero lesioni considerevoli a circa un centinaio di fabbricali, senza però produrre vittime; si osservarono in­torbidamenti di acque sorgive e furono uditi dei boati e dei rombi sotterranei.

Il movimento principale fu seguito, per una settimana, da una ven­tina di repliche di intensità decrescente. A Carsoli (l'Aquila), Riofreddo )

Canterano, Vallepietra e Vicovaro ( R o m a ) fu valutata di IV grado e produsse tremolio di grandi oggetti, come tavoli ecc., senza però pro­durre danni alle persone ed ai fabbricati. Di III grado a Castel Madama,

4 DOMENICO DI K I L I P P O _

Zagarolo, Palestrina ( R o m a ) e Tagliacozzo. (l 'Aquila) , ove fu sentita da poche persone sedute e produsse tremolio di piccoli oggetti ; infine di Il grado nei comuni fra Tagliacozzo ed Avezzano (l 'Aquila) .

Data la piccola zona interessata, con le poche notizie macrosismi­che, ho potuto segnare sulla cartina del luogo le linee isosiste, fig. I, dalle quali si rileva la regolarità dello spostamento del movimento in superficie ed il suo rapido smorzamento.

2. - Per lo studio microsismico di questo terremoto, mani­festatosi in una zona moho interessante dal punto di vista si­smico- e della quale si ignorano le caratteristiche geodinamiche, mi sono servito di circa una dozzina di registrazioni originali, messe gentilmente a disposizione da stazioni nazionali ed estere.

Mi sono valso, per la determinazione dell'epicentro, del me­todo grafico di Caloi (*) per il caso di tre stazioni, basato su principi della geometria di contatto e sulla conoscenza della ve­locità di propagazione e dei tempi di arrivo delle onde longitu­dinali dirette. Posto Viy t i 5,3 km/sec. considerati i tempi di arrivo delle P¿- a Roma; Camerino e Prato e assumendo Roma come stazione fondamentale, i raggi delle circonferenze per Ca­merino e Prato, sono risultati rispettivamente 66,78 e 204,58 km.

La costruzione eseguita su di una carta d'Italia al 1.700.000 mi ha dato per le coordinate geografiche dell'epicentro i se­guenti valori :

Dei dati dei tre osservatori precedentemente nominati, più quelli di Napoli, dei quali ultimi non mi sono, potuto valere nel

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metodo grafico data l'incertezza nella correzione del tempo, mi sono servito per applicare il metodo analitico di Caloi (*) per ter­remoti ad origine vicina, che presenta sugli altri il vantaggio di lasciare i risultati immuni dagli errori di correzione del tempo, perchè opera con le differenze dei tempi di arrivo delle onde longitudinali e trasversali dirette;.

Detta A,s la distanza ipocentrale di un osservatorio, e V, e V s , rispettivamente le velocità di propagazione delle ed , Sg; indicata

con Ti la differenza dei tempi di arrivo di detie onde e posto

si può scrivere :

Le sfere con centro nelle stazioni considerate e con raggio uguale al corrispondente KT,- hanno a due a due in comune un cerchio verti­cale, che contiene l'epicentro e la cui circonferenza passa per l'epicentro.

L,'epicentro viene cosi a trovarsi nel punto comune degli assi ra­dicali dei cerchi intersezioni delle sfere con la superficie terrestre, con­siderata piana.

Disponendo dei dati di quattro o più stazioni, le equazioni in coordinate cartesiane degli assi radicali, riferite tutte alla prima, presa come iondamentale, sono :

dove x., i'„ e x:j, yj sono rispettivaménte le coordinate ortogonali del­l'epicentro e dei vari Osservatori e

Ponendo

ed adoperando il metodo dei minimi quadrati si perviene alle seguenti equazioni normali : . . . 1 ••• :

II. T E R R E M O T O DI CERVA RA DI ROMA

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Se poi si considerano tutte le stazioni alla stessa stregua il sistema da risolvere diviene :

e usando lo stesso metodo di calcolo per la risoluzione si giunge ad equazioni normali analoghe alle precedenti, dove però :

Per l'applicazione pratica, ho cominciato col determinare con metodo geodetico rigoroso le coordinate ortogonali delle singole stazioni considerate, assumendo come origine degli assi il punto di coordinate geografie 42° N e 13° E, e prendendo come asse y il meridiano, con verso positivo a Nord, e per asse x il cerchio massimo perpendicolare, col semiasse positivo ad Est. Calcolate le coordinate cartesiane, preso K = 7 , 1, valore già tisatq da P. Caloi con buon esito per l'Italia centrale, e considerata Roma come osservatorio fondamentale, ho determinati i coefficienti a e f$.

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ed infine, risolte le (1). le coordinate ortogonali dell'epicentro sono risultate :

praticamente coincidenti col le precedenti. Trasformati questi ultimi valori, con metodo geodetico, sono

pervenuto in definitiva per l'epicentro alle coordinate geografiche :

che individuano un punto della zona di maggiore intensità ma­crosismica, nelle vicinanze di Cervara di Roma.

I valori ottenuti con questo metodo sono in buono accordo con i risultati del metodo grafico.

3. - Determinata con precisione la posizione dell'epicentro, la profondità ipocentrale può essere calcolata con vari metodi : tutti però risentono in maniera sensibile dei piccoli errori nei dati di osservazione. Nel caso in esame, dopo aver qalcolate le relative distanze epicentrali l'applicazione alle stazioni vicine della formula :

ha dato risultati molto concordanti e precisamente per Roma. Camerino e Napoli rispettivamente 11,05 — 8,54 — 9,13 km.

Facendo la media di questi valori, ed arrotondando posso scrivere per la profondità ipocentrale :

h = 10 km.

IL T E R R E M O T O DI C E R V A R A DI ROMA

8 D O M E N I C O DI F I L I P P O

Stabilita così la distanza ira l'epicentro e il fuoco sismico è facile calcolare il tempo origine del movimento applicando la formula :

dove ipg e Vp^ sono il tempo di arrivo e la velocità media delle onde longitudinali dirette. Preso Viy = 5,39 km/'sec, valore otte­nuto dalla dromocrona più probabile calcolata con gli elementi delle stazioni più vicine, esclusa Napoli, assumendo come tempo-origine provvisorio 18h 30 m 10' (t. m. e. c.), ed applicata • la for­mula agli stessi Osservatori, ho ottenuto dei valori che hannoI per media :

Di conseguenza, l'ora di arrivo del movimento all'epicentro, facilmente determinabile, risulta :

4. - Le distanze epicentrali delle stazioni le ho calcolate con la nota formula di trigonometria sferica ed i valori ottenuti sono riportati nell'elenco che segue, a fianco di ogni nome, con i tempi di arrivo delle varie fasi riferite al t. m. e. c. A causa delle deboli registrazioni non mi è stato possibile interpretare i sismogrammi di Jena, Budapest e Sofia. Con gli elementi qui sotto riportati ho potuto calcolare le dro-iriocrone delle fasi Pf , Sg, Pn ed Sn la cui rappresentazione grafica riporto nella fig. 3 .

II. T E R R E M O T O DI C E R V A R A DI ROMA 9.

Onde Pg. — Nellestazioni vicine si sono avute delle belle re­gistrazioni di questo tipo d'onda che hanno iniziato il sismo­gramma, e particolarmente vistosa a Roma I. N. G.: abbastanza chiare sono apparse anche nelle altre stazioni.

Con i dati degli Osservatori di Roma, Camerino, Prato, Bo logna e Trieste ho calcolato, col metodo dei minimi quadrati, la seguente dromocrona più probabile, riferita all'ora ipocentrale:

che posso Scrivere anche nella forma.

Da .quest'ultima relazione risulta per questo tipo d'onda una velocità media di km/sec. 5.30; coincidente praticamente con

lü

i 5.4 km/sec. trovati da Caloi per l'Italia centrale nello studio del terremoto dell' Appennino tosco romagnolo, ed inferiore ai valori ottenuti per l'Europa centrale da Caloi stesso e da altri ricercatori.

Gli scarti fra i tempi osservati e calcolati con l'equazione precedente, sono ;

Onde Sg. — Con i tempi rilevati dalle registrazioni delle stesse stazioni che mi sono servite per le onde ?g, ho ottenuto per la dromocrona più probabile, la relazione :

oppure

Con i seguenti scostamenti dei tempi :

Anche per questo tipo di onda il valore 3.05 km/sec della velocità è concordante con quelli ottenuti da Caloi e Rosini per la Toscana.

Onde Pn. — Dalla stazione di Prato le registrazioni s'iniziano con questo tipo d'onda, sufficientemente chiari i sismogrammi di Zurigo e Neuchàtel posti abbastanza lontani dall' epicentro e ciò in grazia dei sismografi a grande massa, particolarmente adatti per terremoti vicini.

La dromocrona calcolata con i dati di Prato, Bologna, Trieste, Zurigo e Neuchàtel è risultata :

che può scriversi :

TI. T E R R E M O T O DI C E R V A R A DI ROMA 1 1

da cui si rileva una velocità di 8,09 km/sec, leggermente supe­riore al valore medio di 8,0 km/sec normalmente considerato per questa onda longitudinale.

Le differenze fra i tempi risultano :

Onde Sn. — Anche per quest'onda trasversale le stazioni svizzere hanno dato una chiara registrazione.

Con i tempi di Prato, Bologna, Zurigo e Neuchàtel ho ot­tenuto la seguente dromocrona :

oppure nella forma :

Fra i tempi osservati e calcolati le differenze sono nulle per la prima e la seconda stazione, e per la terza e la quarta uguali a 0°,l rispettivamente positivo e negativo.

La velocità delle onde Sn risulta quindi di 4,40 km/sec, in ottimo accordo con i valori precedentemente ottenuti da Caloi (Appennino tosco-romagnolo, Cansiglio), Gràie (Nord Tirólo), Rosini (Garfagnana).

Roma, febbraio 1 9 4 3 - X X l .

B I B L I O G R A F I A

( ' ) C A L O I P., Nuovi melodi per la determinazione delle coordinale epicentrali e della profondila ipocentrale di un terremoto ad origine vicina. « Ric. Scient. », 1939 n 7-8.

(*) C A L O I P., Determinazione delle coordinate epicentrali dì un terremoto ad origine vicina con i tempi delle onde longitudinali e trasversali dirette. « Ric . Scient. », 1941, n. 4.

C A L O I P., Caratteristiche sismiche dell' Appennino tosco-romagnolo « Ric. Scient. », 1940, n. 4.

C A L O I P., Ricerche su terremoti ad origine vicina - Scosse del Cansiglio dell'ot­tobre 1936-XIV. * R i c . S c i e n t . » , 1938, n. 7-8,

G R À F E H. Das Nordtiroler Beben voti 8. Oktober 1930, I Teil. «Zeitschrift (Tir G e o p h y s i k » , 1932, t. I I I - I V .

R O S I N I E., Il terremoto della Garfagnana del 15 ottobre 1939-VII. « Ric. Sc ient .» 1940, n. 7-8.