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Analisi delle fluttuazione nei valori di resistività apparente misurate in Val dAgri (Appennino Meridionale) associate a possibili effetti di sorgente.

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Presentazione sul tema: "Analisi delle fluttuazione nei valori di resistività apparente misurate in Val dAgri (Appennino Meridionale) associate a possibili effetti di sorgente."— Transcript della presentazione:

1 Analisi delle fluttuazione nei valori di resistività apparente misurate in Val dAgri (Appennino Meridionale) associate a possibili effetti di sorgente Balasco M. (1), Lapenna V. (1), Romano G. (1), Telesca L. (1), Siniscalchi A. (2) (1) Istituto di Metodologie per lAnalisi Ambientale, Consiglio Nazionale delle Ricerche (IMAA-CNR), C/da S. Loja, 85050, Tito Scalo (PZ), Italy (2) Dipartimento di Geologia e Geofisica, Università di Bari, Campus Via Orabona, Bari, Italy

2 Rete di Monitoraggio Magnetotellurico in VDA MN :Marsico Nuovo 2007 CR : Campo Reale 2008 BA : Barricelle VA : Villa dAgri 2007 TR : Tramutola

3 Il metodo magnetotellurico/Scopi E ij (,t) = Z ij (,t)H ij (,t) E ij (,t) = Z ij (,t)H ij (,t) + Scopo della nostra attività di monitoraggio: studio della curva caratteristica di app del sito di misura È una tecnica geofisica passiva: attraverso lo studio della propagazione del campo geomagnetico naturale terrestre si determinano le proprietà elettriche del sottosuolo Esso si basa sulla misura simultanea delle variazioni delle componenti di H e di E in superficie, legate alla funzione di trasferimento Z, da cui si ricava la resistività del sito investigato in funzione della frequenza. Ripetendo le osservazioni nel tempo e nello stesso sito, se non avvengono cambiamenti significativi della resistività, la funzione di trasferimento del sito non cambia. È necessario applicare tecniche robuste di analisi atte a definire la stabilità e laccuratezza delle stime di resistività riuscendo a definire, alla comparsa di una variazione significativa del segnale, quale ne sia lorigine.

4 Stazione di Monitoraggio Magnetotellurico in VDA EyEy E common ExEx 50 m HxHx HyHy

5 I dati periodo di misura analizzato: luglio 2007 – settembre 2008 campionamento continuo a 6.25Hz subset : 24 ore: n = 394 stima delle curve di resistività apparente nel range di frequenze 0, ,31273 sec: metodi di analisi robusti (Egbert and Booker, 1986)

6 Metodologie danalisi Studio delle fluttuazioni dei segnali (t, T) Variogrammi

7 Curva caratteristica MT di resistività apparente Ottenuta calcolando per ogni frequenza la mediana delle serie temporali di resistività c (T)

8 data missing: 7% 10s fluttuazione minore periodicità annuale superficiale periodicità di 28 giorni profonda

9 Metodologie danalisi Detrend Fluctuation Analysis DFA, Peng 1995 Individuazione di leggi scala

10 Detrend Fluctuation Analysis x(i) = serie temporale di resistività apparente i=1,2,…,N N = lunghezza della serie x ave = valor medio della serie la serie viene integrata la serie viene divisa in finestre di lunghezza n e calcolato il trend lineare locale y n (k) il fit lineare y(k) complessivo della serie viene sottratto a quello locale y n (k) Se F(n) è una funzione power-law di n possiamo descrivere la fluttuazione in termini di

11 rappresenta la pendenza del fit lineare di Log[F(n) ] in funzione di Log(n) Per tutte le serie temporali ad ogni frequenza è stato calcolato l Un unico trend è stato ottenuto a corto periodo ( sec) e a lungo periodo (>163,84 sec). > 0.5 segnale correlato positivamente = 0.5 segnale non correlato (white noise) < 0.5 segnale correlato negativamente

12 Per 1.46

13 >0.5 fino a T 30-40s Gli andamenti degli a piccola e grande scala corrispondono alle dinamiche superficiali e profonde osservate nei variogrammi. cross-over 15sec

14 Onde magnetoidrodinamiche presenti allinterno della magnetosfera terrestre il cui periodo fondamentale è di 10-45s. Pulsazioni continue (Pc) NotazionePeriodo (s) Pc Pc25-10 Pc Pc Pc Pulsazioni irregolari (Pi) NotazionePeriodo (s) Pi Pi A terra lampiezza delle pulsazioni varia da qualche decimo fino a qualche centinaio di nT e crescenti allaumentare della latitudine magnetica del sito di osservazione Pc3, Pulsazioni Geomagnetiche

15 Indice KAttività solare K3Quiet sun K5Minor storm K7Major Storm K<7Severe storm Indici K Gli indici K forniscono una misura dell'attività geomagnetica originata dalla radiazione corpuscolare proveniente dal Sole

16 Conclusioni Tecniche robuste ci hanno consentito di caratterizzare le dinamiche dei segnali, di valutarne le loro fluttuazioni e le loro possibili sorgenti. Le diverse analisi applicate convergono agli stessi risultati: La ciclicità a 28 gg ed il periodo caratteristico di 10-45sec delle fluttuazioni sembrano indicare la presenza delle Pc3 nelle serie registrate Altra ipotesi: presenza di effetti di marea la loro azione sui fluidi profondi modifica localmente la distribuzione di resistività e quindi le stime di resistività apparente.


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