I TERREMOTI PAG. D66 CAPITOLO 5

Cos’è un terremoto Un terremoto o sisma è un movimento a carattere vibratorio smorzato di una porzione più o meno grande di superficie terrestre, provocato da onde elastiche originatesi in un punto più o meno profondo della crosta terrestre (ipocentro o fuoco) per una improvvisa dislocazione di masse. Si verifica quando nell’interno della Terra si liberano improvvisamente energie di tensione accumulatesi nel tempo nella litosfera o nel mantello.Ciascun movimento si chiama scossa sismica. Le onde sismiche possono essere longitudinali, trasversali, superficiali. Le prime ad arrivare sono le onde più veloci, longitudinali ( onde prime ) che producono sollecitazioni alternate di compressione e dilatazione, con conseguenti vibrazioni dirette secondo la direzione di propagazione delle onde, sono le scosse ondulatorie. Si sviluppano, inoltre, onde trasversali, ( onde seconde ), che determinano vibrazioni in direzione perpendicolare alla direzione di propagazione delle onde, le scosse sussultorie. Successivamente arrivano le onde superficiali che hanno carattere complesso. Per ogni scossa i dati caratteristici sono: l’istante di inizio, le coordinate dell’ipocentro, l’energia sviluppata ( di cui è misura la magnitudo. Lo studio quantitativo dei terremoti è iniziato in epoca relativamente recente, con l’introduzione di strumenti atti a registrare le onde elastiche da essi generate. Sono della fine del secolo scorso i primi rudimentali sismografi, ideati da J. Milne e A. Cancani. Da allora la sismologia si è sviluppata parallelamente ai progressi della tecnica: si sono visti così adoperare sismografi meccanici più moderni, sismografi elettromagnetici, sismografi ad amplificazione elettronica e finalmente sismografi a registrazione digitale. All’inizio di questo secolo quando già si disponeva di una rete mondiale di stazioni sismografiche si potè riconoscere la distribuzione globale della sismicità sulla superficie terrestre. L’attività sismica è associata principalmente ai movimenti relativi alle placche litosferiche. I terremoti avvengono fino ad una profondità di circa 700 Km. I terremoti vengono suddivisi in superficiali, intermedi, profondi se la loro profondità è rispettivamente inferiore a 70 km, compresa tra 70 e 300 Km, superiore a 300Km. I terremoti intermedi si possono trovare dove due placche continentali collidono.

Onde sismiche   La sismologia è la branca della geofisica che si occupa dei processi di generazione e di propagazione delle onde elastiche nell’interno della terra e sulla sua superficie, che provocano i terremoti. La linea ideale di avanzamento del fronte d’onda, la cui tangente è perpendicolare al fronte d’onda stesso in ciascuno dei suoi punti è chiamata raggio sismico. Sono dette onde di volume quelle che si propagano nell’interno della terra, mentre sono onde superficiali quelle che si propagano in strati terrestri la cui profondità non sia grande rispetto alla lunghezza d’onda. I raggi sismici che incidono fra due mezzi di caratteristiche elastiche diverse, possono riflettersi e rifrangersi. La propagazione delle onde fino a 1000km dall’ipocentro coinvolge principalmente le onde P e S, la cui frequenza dominante si trova nella banda compresa tra 1 e 10 Hz. Le lunghezze d’onda corrispondenti sono minori di 5 km. Le velocità delle onde variano da strato a strato ed aumentano in genere con la profondità. I raggi sismici sono allora curvi, con la concavità verso l’alto.Sono onde superficiali le onde di Rayleigh che hanno moto ellittico retrogrado delle particelle su un piano verticale contenente la direzione di propagazione dell’onda e le onde di Love in cui le particelle si muovono in un piano orizzontale , perpendicolare alla direzione di propagazione dell’onda.La banda di frequenze di tali onde è compreso tra 10-1 Hz e 10-2 Hz, ma più comunemente è osservata una banda stretta attorno a 0.05 Hz. . Le onde superficiali viaggiano a velocità comprese tra 3 e 4 Km/s.

magnitudo Richter energia joule grado Mercalli   < 3.5 < 1.6 E+7 I 3.5 1.6 E+7 II 4.2 7.5 E+8 III 4.5 4 E+9 IV 4.8 2.1 E+10 V 5.4 5.7 E+11 VI 6.1 2.8 E+13 VII 6.5 2.5 E+14 VIII 6.9 2.3 E+15 IX 7.3 2.1 E+16 X 8.1 > 1.7 E+18 XI > 8.1 . XII Scala RICHTER Tale scala non ha divisioni in gradi, limiti inferiori, (se non strumentali) e superiori. La valutazione dell'energia liberata da un sisma è associata all’indice, detto magnitudo, che si ottiene rapportando il logaritmo decimale dell'ampiezza massima di una scossa e il logaritmo di una scossa campione. Lo zero della scala equivale ad una energia liberata pari a 105 Joule. Il massimo valore registrato, è stato di magnitudo 8.6 equivalente all'energia di 1018 J.

SISMOGRAFI E SISMOGRAMMI I sismografi sono apparecchi per rivelare e registrare i movimenti del suolo. Sono costituiti da uno speciale pendolo (verticale per i movimenti orizzontali e orizzontale per i movimenti verticali), da un trasduttore delle oscillazioni del pendolo in segnali meccanici o elettrici e da un registratore di tali segnali. I più diffusi sono i sismografi elettrici in cui la massa pendolare agisce su un trasduttore ad uscita elettrica e forma così un sensore sismico.Il segnale d’uscita è registrato localmente o inviato attraverso una linea telefonica o un radiocollegamento , ad un centro di elaborazione, come avviene nelle reti sismiche di zona , regionali o nazionali. I sismogrammi sono le registrazioni grafiche, fotografiche o magnetiche di un terremoto, ottenute da un sismografo. Un sismogramma sintetico è ottenuto effettuando, con un calcolatore elettronico, la sintesi di registrazioni fornite da più sismometri ( sensori sismici) Un sismogramma è un diagramma temporale in cui si legge come funzione del tempo in valore risultante dalla convoluzione fra lo spostamento del suolo e la funzione di risposta dell’apparecchio. Da tale registrazione si ricavano i parametri che consentono di ottenere informazioni sulle onde sismiche rilevate dalla stazione sismica. Nei treni d’onde elastiche provenienti dalle sorgenti sismiche si individuano le fasi (gruppi di onde caratterizzate dalla stessa natura fisica e dallo stesso percorso), l’istante di arrivo, l’ampiezza massima dello spostamento del terreno, il periodo di oscillazione di ampiezza massima. I dati riguardanti l’ampiezza massimale fasi sismiche danno informazioni sull’energia elastica che ha raggiunto la stazione sismica registratrice .