La sismologia

DefinizioneUn terremoto, o sisma, un'improvvisa vibrazione del terreno prodotta da una brusca liberazione di energia e tale energia si propaga in tutte le direzioni (come una sfera) sotto forma di onde. Se una porzione di roccia inizia a deformarsi, sotto lazione delle forze endogene essa tende a resistereQuando le forze che tengono insieme la roccia vengono superate questa si spezza e si ha un brusco spostamento delle due parti che rilasciano l'energia che avevano accumulato durante la deformazione e ritornano in uno stato indeformato.

I punti di rottura hanno luogo lungo linee ben precise chiamate faglie La faglia una frattura della roccia che mostra evidenze di movimento relativo tra le due masse rocciose da essa divise. Il punto preciso in cui avviene un terremoto detto ipocentro mentre il punto situato immediatamente sulla sua verticale detto epicentroIl sisma genera onde sferiche che si propagano in tutte le direzioni

La profondit dei terremotiLa profondit dei terremoti veriabile e legata alla geodinamica localeNelle zone di subduzione (lungo i piani di Beniof) possiamo avere terremotiintermedi 70 300 Kmprofondi 300 700 KmNegli altri casi i terremoti sono superficiali 0 70 Km

Le onde sismicheLe onde sismiche si dividono in onde di volume e in onde di superficieLe onde di volume a loro volta si dividono un onde p e onde s e possono viaggiare per distanze lunghissimeLe onde di superficie si dividono in onde Rayleight e onde Love

Le onde pLe onde p (dette anche prime o longitudinali) sono quelle pi veloci, esse determinano una compressione e una dilatazione della roccia perci si propagano in modo del tutto analogo alle onde sonore

Le onde s Le onde S cio secondarie (chiamate anche trasversali) perch sono pi lente (infatti arrivano per seconde) e fanno muovere il terreno alternativamente in basso e in alto trasversalmente alla direzione di propagazione

I sismografiI sismografi sono gli strumenti principali per coloro che studiano i terremoti. Un sismografo uno strumento formato da un rotolo di carta e di un "pennino" che scrive sulla carta sul rotolo l pennino tenuto sospeso da una molla che fa mantenere al pennino la stessa posizione, mentre durante il terremoto il rotolo di carta andr su e gi seguendo i movimenti del terreno.

SismogrammaUn sismogramma un grafico, risultato della registrazione fatta da un sismografo, che pu rappresentare lo spostamento, la velocit o llaccelerazione del suolo in funzione del tempo. Il sismogramma definibile come la registrazione dell'arrivo di una qualunque onda sismica, prodotta da una sorgente naturale o artificiale, e registrata dalla stazione sismica. Comunemente, comunque, si intende come sismogramma l'intera registrazione sismica, dallinizio alla fine delle vibrazioni.

La stazione sismicaUna stazione sismica ha tre differenti sismografi sensibili ai movimenti nelle tre direzioni principali (N-S, E-W, e verticale o Z), registrer sismogrammi da cui e' possibile stimare distanza, direzione, magnitudo I sismologi usano naturalmente pi di una stazione per localizzare un terremoto e meglio stimare anche gli altri parametri. Esaminando sismogrammi registrati a differenti distanze dal terremoto e' possibile definire situazioni schematizzate come nel disegnoLe curve che vediamo sono dette dromocrome e uniscono i punti di arrivo delle onde agli strumenti in funzione delle distanze dallipocentro

La magnitudineLa magnitudine la misura dellenergia sviluppata dal terremotoil sismologo americano Charles Francis Richter stabil nel 1935 un metodo per la classificazione dei terremoti in base alla potenza prendendo come riferimento un terremoto che in un sismografo situato in una stazione di rilevamento distante dallepicentro del terremoto 100km, traccia un sismogramma la cui onda di ampiezza massima ha un'ampiezza di 1 mm A questo terremoto stati assegnato il grado 0; un terremoto di grado 1 sar 10 volte pi forte, uno di grado 2 100 volte pi forte e cosi via secondo le potenze di 10

Scala MercalliLa scala Mercalli una scala sismica che misura gli effetti di un terremoto.Non una scala scientifica come quella precedente in quanto risente molto dello stato delle infrastrutture e delle zone in cui avviene un terremotoHa un utilizzo pratico (misura gli effetti visibili di un terremoto e quindi la gravit dei danni) e storico (dai resoconti dei danni causati da un terremoto possibile risalire in qualche modo alla sua gravit

5 DICEMBRE1456 IRPINIA,MATESE,SANNIO 7,1 30000 vittime30 LUGLIO1627PUGLIA ( GARGANO ) 7,1 5000 vittime27 MARZO1638 CALABRIA 10000 vitme9FEBBRAIO1688BASILICATA ( PISTICCI ) 2000 vittime11GENNAIO1693SICILIA ORIENT. - CALABRIA MERIDIONALE 7,5 60000 vittime5, 6 e 7 Febbraio, 1 e 28 Marzo 1873 CALABRIA 7,4 40000 vittime28LUGLIO1883CAMPANIA ( SALERNO, ISCHIA ) 6,5 1230018 SETTEMBRE1905CALABRIA ( NICASTRO ) 6,8 557 vittime 23OTTOBRE1907CALABRIA ( FERRUZZANO ) 5,9 157 vittime 28DICEMBRE1908CALABRIA MERID. SICILIA ORIENTALE 7,5 90000Per calcolare lintensit di questi e di altri terremoti registrati in epoca storica e di cui disponiamo di resoconto sui dati ci possiamo basare solo sulla scala Mercalli

Lanalisi dei dati di un terremotoDa un sismogramma si pu ricavare:il tempo di arrivo delle onde P e il primo impulsoil tempo di arrivo di fasi successive, come le onde S, quando possibilel'ampiezza massima della traccia e il suo periodola durata della traccia sismica.Il tempo di arrivo delle onde P e S vengono utilizzati per la localizzazione del terremoto

La distanza sismografo-epicentro (D) calcolata in base alle seguenti grandezze:Velocit delle onde P (Vp);Velocit delle onde S (Vs):Differenza delle due Velocit (Vp - Vs);Tempo di percorrenza delle onde P (Tp);Tempo di percorrenza delle onde S (Ts);Differenza in secondi tra i due tempi (Ts - Tp)Tali valori sono tutti ricavabili dai sismogrammi pertanto abbiamo tutto ci che ci serve per il calcolo della distanza

A questo punto per il calcolo della distanza basta utilizzare la seguente formula: In questo modo per non abbiamo risolto il problema dellidentificazione dellepicentro del terremoto Sappiamo solo che si trova su una circonferenza distante di raggio D dalla stazione sismologica

Come trovare lepicentroPer trovare lepicentro di un terremoto occorre avere i dati di tre stazioni sismologicheA questo punto lepicentro si trover nel punto di incontro dei tre cerchi