Terremoti e tsunami_ INGV

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Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia TERREMOTI E RISCHIO SISMICO - natura e origine dei terremoti - propagazione delle onde sismiche - distribuzione dei terremoti - registrazione della forza di un terremoto - terremoti in Italia - difesa dai terremoti
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    19-Feb-2017
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  • Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia

    TERREMOTI E RISCHIO SISMICO

    - natura e origine dei terremoti - propagazione delle onde sismiche

    - distribuzione dei terremoti - registrazione della forza di un terremoto

    - terremoti in Italia - difesa dai terremoti

  • Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia

    Scarpata di faglia

    Ipocentro

    EpicentroPiano di faglia

    Che cos un terremoto

    una VIBRAZIONE della terra prodotta da una rapida liberazione di energia in qualche punto al suo interno

  • Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia

    Che cos un terremotoLe rocce della crosta sono sottoposte a sforzi causati dai movimenti delle

    placche: il terremoto si genera nel momento in cui la roccia si rompe

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    Le faglie Tipi di faglie

    compressivadistensiva

    trascorrente

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    Le faglie Esempi di faglie

    DIRETTA INVERSA

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    Terremoto di San Francisco, 1906

    Esempi di faglie

    TRASCORRENTE

    traccia della faglia

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    Terremoto di Kobe (17 Gennaio 1995, Mw=7.2)

    spostamento orizzontale e verticale

    Esempi di faglie

  • Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia

    Propagazione delle onde sismiche

    ONDE DI COMPRESSIONE (longitudinali) ONDE DI TAGLIO (trasversali)

    ONDE DI SUPERFICIE

  • Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia

    Propagazione delle onde sismiche

    ONDE DI COMPRESSIONE (longitudinali) ONDE DI TAGLIO (trasversali)

    ONDE DI SUPERFICIE

    Al loro passaggio, le particelle del materiale attraversato oscillano avanti e indietro nella direzione di propagazione dellonda.

    Sono le pi veloci fra le onde generate da unterremoto e dunque le prime registrate da un sismogramma, da cui il nome di Onda P (Primaria).

  • Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia

    Propagazione delle onde sismiche

    ONDE DI COMPRESSIONE (longitudinali) ONDE DI TAGLIO (trasversali)

    ONDE DI SUPERFICIE

    Provocano oscillazioni perpendicolari alla loro direzione di propagazione.

    Sono meno veloci delle onde P e vengono registrate dopo di queste da un sismogramma, da cui il nome di Onda S (Secondaria).

  • Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia

    Propagazione delle onde sismiche

    ONDE DI COMPRESSIONE (longitudinali) ONDE DI TAGLIO (trasversali)

    ONDE DI SUPERFICIE

    Quando le onde interne raggiungono la superficie si trasformano in parte in onde superficiali, che si propagano dallepicentro lungo la superficie terrestre (simili ad increspature sulla

    superficie dellacqua)

    Il movimento delle particelle attraversate da queste onde

    trasversale e orizzontale rispetto alla direzione di propagazione delle onde

    Simili a onde che si propagano quando un sasso viene lanciato in

    uno stagno. Fanno vibrare il terreno secondo orbite ellittiche

    e retrograde rispetto alla direzione di propagazione

    dell'onda

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    Propagazione delle onde sismicheONDE DI COMPRESSIONE (longitudinali)

    ONDE DI TAGLIO (trasversali) ONDE DI SUPERFICIE

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    Epicentro

    Nucleo (solido) Nucleo

    (liquido)

    Mant

    ello

    Le onde sismiche (P e S) si propagano dallipocentro in tutte le direzioni allinterno della Terra rimbalzando sulle discontinuit

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    Le Placche principali in cui suddivisa la litosfera terrestre

  • Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia

    Distribuzione degli epicentri dei terremoti

  • Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia

    Distribuzione degli epicentri dei terremoti

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    Faglia del Fucino M: 7.0 lunghezza: 28 km larghezza: 15 km max movimento: 1m

    Faglia di Sumatra M: 9.3 (Cile 1960, M=9.5) lunghezza: 1300 km larghezza: 200 km max movimento: 15m Faglia 1915

    Faglie sismogenetiche italiane

    Energia liberata dai terremoti

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    Distribuzione degli epicentri dei terremoti

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    Placca Africana

    Placca Euro-Asiatica

    Le placche e lItalia

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    AFRICA

    EURASIA

    ARABIA

    Le placche e lItalia

  • Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia

    AFRICA

    EURASIA

    ARABIA8 mm/aConvergenza Sumatra: 60 mm/a Giappone: 83 mm/a

    Le placche e lItalia

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    Sismicit in Italia

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    Componente verticale

    Componente radiale

    Componente trasversale

    Onde P

    Onde S

    Onde di Love

    Onde di Rayleigh

    Onde di Rayleigh

    Sismogramma

    Onde S

    Onde S

    Onde P

    Onde P

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    Sismogramma

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    La rete di stazioni sismiche dellINGV

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    SP

    Misurando la differenza tra larrivo della prima onda P e larrivo della prima onda S si determina la distanza tra lepicentro e la stazione sismica

    Intervallo S-P

    Me si calcola lepicentro di un terremoto?

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    Tempo di arrivo dellonda P

    Tempo di arrivo dellonda S

    Intervallo S-P: 5.5 s

    Registrazione alla prima stazione Santa Sofia (SFI)

    Tempo di arrivo dellonda P

    Tempo di arrivo dellonda S

    Intervallo S-P: 8.5 s

    Registrazione alla seconda stazione Fossombrone (FSSB)

    Tempo di arrivo dellonda P

    Tempo di arrivo dellonda S Intervallo S-P: 11.8 s

    Registrazione alla terza stazione Esanatoglia (SNTG)

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    0

    2

    4

    6

    8

    10

    12

    14

    0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100Distanza Epicentro-Stazione (km)

    Tem

    po S

    -P (s

    )

    Intervallo S-P: 5.5 s

    Intervallo S-P: 8.5 s

    Intervallo S-P: 11.8 s

    epicentro-stazione SFI: 38 km

    epicentro-stazione FSSB: 59.5 km

    epicentro-stazione SNTG: 83 km

    Conversione dei tempi di arrivo in distanze

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    epicentro-stazione SFI: 38 km

    epicentro-stazione FSSB: 59.5 km

    epicentro-stazione SNTG: 83 km

    Determinazione dellepicentro

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    Epicentro

    epicentro-stazione: 83 km

    epicentro-stazione: 59.5 km

    epicentro-stazione: 38 km

    27 Novembre 2001 12:11:49

    Determinazione dellepicentro

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    Magnitudo Richter

    Si determina con uno strumento Stima lenergia liberata dal terremoto

    Intensit Scala MCS

    Si determina con losservazione Stima gli effetti del terremoto in un luogo

    Come si misura la grandezza di un terremoto?

    Mercalli-Cancani-Sieberg

  • M = 1

    M = 2

    M = 3

    Si esprime con un numero. Esempio 5.2

    Quando la magnitudo aumenta di 1, lenergia aumenta di circa 30 volte.

    Magnitudo Richter

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    1935 - Richter definisce la magnitudo locale ML=log(AWA)+f(D)

    f(D) - funzione di correzione D - distanza epicentrale AWA - massima ampiezza registrazione

    Magnitudo locale(Ml) e magnitudo momento (Mw)

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    comprende 12 gradi di intensita crescente

    III

    IIIIV

    VVI

    VIIVIII

    IXX

    XIXII

    Scala Mercalli

  • II e III grado: la scossa debole e avvertita da pochissimi

    IV grado: non tutti avvertono la scossa; le finestre tintinnano e le porte scricchiolano.

    V grado: scossa forte, gli oggetti oscillano e possono cadere

  • VI grado: scossa forte, gli oggetti cadono. Si verificano danni leggeri

    VII grado: scossa molto forte, danni moderati a molti edifici; caduta di camini e tegole

  • VIII grado: molti edifici sono gravemente danneggiati, alcuni crollano

    IX grado: distruzione di circa la met degli edifici

  • X grado:la maggior parte degli edifici crolla. Anche ponti possono essere distrutti

    XI grado: distruzione totale. Anche i manufatti pi resistenti si danneggiano o crollano. Notevoli effetti sullambiente (frane,

    spaccature, liquefazioni).

  • XII grado: catastrofico. Nessuna opera delluomo regge; il paesaggio viene sconvolto

    Terremoto in Calabria 1783. Avvennero grandi sconvolgimenti della topografia. Imponenti frane

    sbarrarono fiumi, creando laghi. Si aprirono grandi fenditure e cavit.

  • Il fenomeno della liquefazione durante lo scuotimento sismico si origina preferibilmente in sedimenti posti tra 1 e circa 10-15 m di profondit. Per sfogare questa pressione in eccesso il deposito liquefatto cerca una via di fuga spingendo verso zone a minore pressione, ovvero verso lalto, attraverso fratture o condotti, di neoformazione o preesistenti, sia naturali che artificiali (pozzi per lacqua ad esempio).

    LiquefazioneLa liquefazione del terreno avviene quando la pressione dellacqua contenuta fra i pori di un terreno diventa ta lmente forte da annu l lare le forzeche lo fanno restare compatto. Il terreno, so l i tamente un mezzo resistente a sollecitazioni, solido, inizia a comportarsi come un fluido. Questo non avviene in tutti i tipi di terreno: avviene soprattutto nei terreni non coesivi (per esempio le sabbie), e non su quelli coesivi (come le argille). Inoltre deve esserci gi unalta percentuale di acqua.

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    Liquefazione

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    Turchia 1999 Giappone 1964

    Emilia Romagna 2012

    Liquefazione

  • Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia

    Sismicit in Italia

  • Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia

    Friuli 1976 M 6.4

    Pianura Padana 2012 M 5.9

    Umbria 1997 M 6.0

    LAquila 2009 M 6.3

    Avezzano 1915 M 7.0

    Irpinia 1980 M 6.9

    Messina 1908 M 7.2

    Sismicit in Italia

    Centro Italia 2016 M 6.5

  • Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia

    Messina 1908 M 7.2

    Mappa delle intensit in Scala Mercalli

    Circa 80000 vittime di cui 2000 dovute al successivo maremoto, distruzione di

    moltissimi edifici

  • Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia

    Avezzano 1915 M 7.0

    Circa 30000 vittime, distruzione di moltissimi edifici

    A San Vito VII grado (scossa molto forte, danni moderati a molti edifici; caduta di camini e tegole)

  • Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia

    Friuli 1976 M 6.4

    989 vittime, 18000 case distrutte

  • Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia

    Irpinia 1980 M 6.9

    Mappa delle intensit in Scala Mercalli

    2914 vittime e gravissimi danni a molte abitazioni

  • Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia

    Umbria 1997 M 6.0

    Mappa delle intensit in Scala Mercalli

    11 vittime, molte case danneggiate

  • Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia

    LAquila 2009 M 6.3

    309 vittime e gravi danni a molte abitazioni

    Mappa delle intensit in Scala Mercalli

  • Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia

    Pianura Padana 2012 M 5.9

    27 vittime e grave danno a molti edifici

    Mappa delle intensit in Scala Mercalli

  • Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia

    3406 con Mw>2.5 72 con Mw>4 6 con Mw>5

    Terremoti in Italia nel 2016

  • Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia

    17/07/1844 Palestrina Intensit VI-VII 10/04/1885 Serrone(?) Mw 4.5

    22/01/1892 Genzano Mw 5.1 19/07/1899 Frascati Mw 5.1

    13/01/1915 Avezzano (a San Vito Romano Intensit VII) 11/06/1997 Guidonia Mw 4.1

    11/03/2000 Canterano Mw 4.3 (a San Vito Romano Intensit V-VI) 22/05/2000 Canterano Mw 3.5

    28/05/2000 Saracinesco Mw 3.9 27/06/2000 Saracinesco Mw 4.2

    13/11/2000 Canterano Mw 3.6 20/12/2001 San Vito Romano Mw 4.0

    05/10/2004 Gerano Mw 3.3 17/04/2010 Bellegra Mw 2.2

    Terremoti a San Vito Romano e dintorni

    V grado: scossa forte, gli oggetti oscillano e possono cadere VI grado: scossa forte, gli oggetti cadono. Si verificano danni leggeri

  • Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia

    Terremoti a San Vito Romano e dintorni

  • Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia

    Terremoti a San Vito Romano e dintorni

  • Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia

    I terremoti NON si possono prevedere allo stato attuale delle conoscenze

    Prevedere un terremoto significa indicare DOVE, QUANDO e con quale INTENSITA ci si pu aspettare che il terremoto arrivi

    Si possono prevedere i terremoti?

    Previsione deterministica Studio dei fenomeni precursori

    Previsione statistica Studio della sismicit storica

  • Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia

    Precursori dei terremoti Deformazioni del suolo

    Variazione velocit onde P Variazione del livello di acqua nei pozzi/intorbidimento dellacqua/incremento temperatura

    Radon Comportamento degli animali

    Previsione deterministica

    Terremoto di Haicheng (Cina), 1975 Mw 7,6 Unico caso nella storia di previsione andata a buon fine

  • Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia

    Distribuzione geografica non casuale Ricorrenza dei terremoti

    Previsione statistica

    Gli studi sui terremoti del passato permettono di circoscrivere le aree a maggior rischio e i tempi di ritorno di forti terremoti (ad es., nella zona de LAquila la ricorrenza di circa

    200 anni)

    Documenti storici (ad es., il resoconto del Petrarca del 1350 sui danni subiti dalla citt di Roma dal sisma del 1349)

    Dendrocronologia Paleosismologia (datazione di terremoti del passato dallo scavo di trincee)

  • Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia

    Roccia

    Sedimenti sciolti

    Terremoto

    Prevenzione vuol dire sapere DOVE si costruisce

    Gli effetti del terremoto possono essere diversi al variare del tipo di roccia

    Prevenzione

  • Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia

    Prevenzione vuol dire sapere COME si costruisce

    Prevenzione

  • Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia

    La mappa descrive la distribuzione spaziale dello scuotimento del suolo

    ossia laccelerazione massima attesa in un dato

    intervallo di tempo (475 anni) che lintervallo fondamentale preso in

    considerazione dallingegneria sismica mondiale

    un parametro utile per la progettazione sismica degli edifici

    Prevenzione

  • Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia

    MAREMOTI E TSUNAMI

  • Tsu = onda

    nami = porto

    Cos uno Tsunami?Tsunami una parola giapponese che significa onda (tsu) nel porto (nami), in

    quanto anticamente si osservava che alcune onde diventavano devastanti avvicinandosi alla costa.

    Il termine italiano usato per definire uno tsunami maremoto, cio una serie di onde che, superando l'abituale linea costiera, provocano danni all'interno dei porti, ma anche lungo tutta la costa e a volte nellentroterra.

  • Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia

    Come si genera un maremoto?Un maremoto pu essere causato da un evento sismico, frane, eruzioni vulcaniche e, raramente, dalla caduta di meteoriti. Spesso, associate ai maremoti, possono verificarsi le onde di tsunami che sono generate dallo spostamento istantaneo di una grande massa dacqua.

  • Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia

    Come si genera un maremoto da un terremoto?1. Un terremoto sottomarino provoca una frattura sul fondo

    delloceano, spostando la colonna dacqua soprastante.2. Questo movimento genera una serie di onde di modesta

    altezza, con enorme lunghezza donda.3. Al diminuire della profondit dellacqua, laltezza dellonda

    cresce, fino ad infrangersi sulla costa con grande impatto.

  • Quanto veloce londa di maremoto?

    Le onde di tsunami viaggiano ad elevata velocit in mare aperto, propagandosi per migliaia di chilometri. A largo sono pressoch impercettibili e la loro altezza supera raramente il metro. In prossimit delle coste, dove i fondali sono meno profondi, londa rallenta la sua corsa, aumentando in altezza.

  • Le onde prodotte dal vento muovono solamente la parte superficiale dellacqua

    Le onde di tsunami muovono tutta la colonna dacqua dal fondale alla superficie

    Che differenza c tra londa di maremoto e le altre onde?

  • Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia

    Dove sono avvenuti i maremoti nel mondo?

    La maggior parte degli tsunami si verifica nellOceano Pacifico, e in generale, nelle zone dove lattivit sismica e tettonica pi intensa

  • Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia

    ANIMAZIONE DELLO TSUNAMI GENERATO DAL TERREMOTO SOTTOMARINO DEL 2004 NEL SUD-EST ASIATICO

    L'evento ha avuto inizio alle ore 00:58:53 UTC del 26 dicembre 2004 quando un

    violentissimoterremoto con M: 9.3 ha colpito l'Oceano Indianoal largo della costa nord-

    occidentale diSumatra (Indonesia).

    Il conseguente maremotosi manifestato attraverso una serie dionde anomale alte fino a 15

    metri che hanno colpito vaste zone costiere dell'area asiatica tra i quindici minuti e le dieci ore

    successive al sisma.

  • Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia

    ANIMAZIONE DELLO TSUNAMI GENERATO DAL TERREMOTO SOTTOMARINO DI CASCADIA DEL 1700

  • e nel mediterraneo?

    Il Mediterraneo ha una lunga storia di tsunami: circa duecento gli eventi conosciuti degli ultimi 4000 anni. I due pi famosi sono quello connesso all'esplosione del vulcano di Santorini (probabilmente nel 1620 a.C.) e quello avvenuto a seguito del terremoto di Messina e Reggio Calabria (1908) con onde che raggiunsero i 13 m.

  • Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia

    Dove sono avvenuti i maremoti in Italia?

    1908

    1693

    1783

    1905

    1627

    1627

    1930

    1887

  • Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia

    Maremoto a Stromboli31 dicembre 2002

  • Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia

    Come ci si deve comportare in caso di tsunami?

    Se sei in prossimit del mare e avverti una scossa sismica: allontanati rapidamente dalla spiaggia e spostati in un luogo sicuro sopraelevato.

  • Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia

    Come ci si deve comportare in caso di tsunami?

    Se sei in spiaggia e osservi un improvviso anomalo ritiro del mare, pur non avvertendo il terremoto: non fermarti a guardare il fenomeno e a raccogliere conchiglie o pesci rimasti in secco!

    Allontanati subito perch il ritiro potrebbe essere seguito da unonda di maremoto e gli tsunami viaggiano pi veloce di una persona che corre. Anche onde basse, apparentemente innocue, possono infatti avere una grande energia distruttiva ed essere in grado di causare gravi danni.

  • Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia

    Come ci si deve comportare in caso di tsunami?

    Se invece ti trovi in acqua non avvicinarti alla costa ma dirigiti verso il largo dove le onde di maremoto sono pi basse e meno pericolose.

  • Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia

    Grazie per lattenzione!

    www.ingv.it

    [email protected]@ingv.it