La localizzazione epicentrale

Come si calcola l’epicentro di un terremoto? Intervallo S-P Analizzando i sismogrammi e misurando la differenza tra l’arrivo dell’onda P e l’arrivo dell’onda S che determina la distanza tra l’epicentro e la stazione sismica

Analizziamo i sismogrammi … epicentro-stazione FSSB: 59.5 km epicentro-stazione SFI: 38 km epicentro-stazione SNTG: 83 km

Conversione dei tempi di arrivo in distanze Intervallo S-P: 11.8 s Intervallo S-P: 8.5 s epicentro-stazione SNTG: 83 km Intervallo S-P: 5.5 s epicentro-stazione FSSB: 59.5 km Il tempo S-P indica la distanza che separa la stazione dal terremoto, così come l’intervallo di tempo che separa il lampo dal tuono indica la distanza dal temporale. Osservando e analizzando molti terremoti possiamo conoscere la relazione tra il tempo S-P e la distanza stazione-terremoto. Ottenuta tale relazione, si può quindi convertire ogni misura del tempo S-P in distanza. Pertanto 5.5 s corrispondono a una distanza di 38 km, 8.5 s a 59.5 e 11.8 a 83 km. epicentro-stazione SFI: 38 km

La localizzazione ipocentrale Inversione Ti,j = tempo di arrivo della fase j alla stazione i i = 1,…,n numero della stazione j = 1,…,k numero della fase (Pg,Sg,Pn,Sn,…) xi,yi ,zi = coordinate delle stazioni T0 = tempo origine x0,y0,z0 = coordinate ipocentrali

Al problema si applicano diverse semplificazioni: La localizzazione di un evento viene identificata con un punto geometrico ed un istante iniziale (accettabile solo per terremoti molto piccoli) 2) Terra “piatta” 3) Applicazione dei principi dell’ottica geometria ai fenomeni di rifrazione e riflessione del raggio sismico  applicazione della Legge di Snell. Raggio sismico = retta perpendicolare ad ogni punto del fronte d’onda incidente

I metodi di localizzazione partono dal presupposto che sia possibile effettuare il calcolo del tempo di arrivo alle diverse stazioni una volta che siano noti l’istante iniziale e il punto di partenza. Se il mezzo attraversato dalle onde fosse, tridimensionalmente, perfettamente conosciuto, si potrebbe impostare un sistema di equazioni del tipo: E poi impostare una procedura di inversione nel campo continuo.

Impostazione del sistema di equazioni

Esempio di file di tempi di arrivo componente codice canale durata pesi a priori ampiezza e periodo codice rete Nota: il tempo delle fasi S viene contato dal minuto della fase P corrispondente Numero delle fasi valide: 20 (13 fasi P e 7 fasi S)

La localizzazione procede per approssimazioni successive. Esempio di avvicinamento progressivo alla localizzazione dell’evento: numero dei parametri liberi numero delle fasi valide lunghezza del vettore soluzione

∞ Localizzazione IPOP Modello crostale Raggi sismici ۩ ۩ ۩ * Vp/Vs=1,732 Z=10,0 km 11,1 km Vp=5,0 km/s 26,9 km Vp=6,5 km/s ∞ Vp=8,05 km/s Raggi sismici ۩ ۩ ۩ *