TOSS: un modulo per la caratterizzazione del noise sismico Ezio D’Alema Gilberto Saccorotti Mar(i)a Zupo Marco Cattaneo Simone Marzorati Simona Carannante Chiara Ladina Lucia Zaccarelli

Caratterizzazione del noise sismico Modulo TOSS Caratterizzazione Noise Noise e Terremoti Attività del modulo Variazioni di velocità della crosta (CC da noise) Tomografia onde superficiali da noise Caratterizzazione del noise sismico data mining Caratteristiche del noise (adesso…) -large volumes of data -data intensive computing Integrità archivio forme d’onda continue Qualità dei siti e del segnale sismico Caratterizzazione del campo d’onda (Mara Zupo tra poco…) Marzorati S. e TOSS Group - TABOO Day , Ancona 23-24 Aprile 2013 1/20

Possibili interazioni Caratterizzazione del noise sismico Modulo TOSS Caratterizzazione Noise Noise e Terremoti Possibili interazioni con altri moduli Variazioni di velocità della crosta (CC da noise) Tomografia onde superficiali da noise Caratterizzazione del noise sismico SISSY (Marco subito dopo…) Caratteristiche del noise (adesso…) Integrità archivio forme d’onda continue VELVET eSTAR Qualità dei siti e del segnale sismico TIDAL Caratterizzazione del campo d’onda (Mara Zupo tra poco…) TEST Marzorati S. e TOSS Group - TABOO Day , Ancona 23-24 Aprile 2013 2/20

Altre attività in corso Modulo TOSS Caratterizzazione Noise Noise e Terremoti Altre attività in corso Variazioni di velocità della crosta (CC da noise) Tomografia onde superficiali da noise Caratterizzazione del noise sismico Caratteristiche del noise (adesso…) Integrità archivio forme d’onda continue CARATTERIZZAZIONE SITI (Chiara) Qualità dei siti e del segnale sismico Caratterizzazione del campo d’onda (Mara Zupo tra poco…) Marzorati S. e TOSS Group - TABOO Day , Ancona 23-24 Aprile 2013 3/20

Classificazione Geologica CARATTERIZZAZIONE SITI Modulo TOSS Caratterizzazione Noise Noise e Terremoti Classificazione Geologica CARATTERIZZAZIONE SITI (Chiara) Marzorati S. e TOSS Group - TABOO Day , Ancona 23-24 Aprile 2013 4/20

Classificazione Geologica Modulo TOSS Caratterizzazione Noise Noise e Terremoti Classificazione Geologica Classificazione Topografica CARATTERIZZAZIONE SITI (Chiara) Marzorati S. e TOSS Group - TABOO Day , Ancona 23-24 Aprile 2013 4/20

Classificazione Geologica Modulo TOSS Caratterizzazione Noise Noise e Terremoti Classificazione Geologica Classificazione Topografica Rapporti spettrali da noise CARATTERIZZAZIONE SITI (Chiara) Marzorati S. e TOSS Group - TABOO Day , Ancona 23-24 Aprile 2013 4/20

Classificazione Geologica Modulo TOSS Caratterizzazione Noise Noise e Terremoti Classificazione Geologica Classificazione Topografica Rapporti spettrali da noise Rapporti spettrali da terremoti CARATTERIZZAZIONE SITI (Chiara) Marzorati S. e TOSS Group - TABOO Day , Ancona 23-24 Aprile 2013 4/20

Classificazione Geologica Modulo TOSS Caratterizzazione Noise Noise e Terremoti Classificazione Geologica Classificazione Topografica Rapporti spettrali da noise Rapporti spettrali da terremoti Parametri del Moto (PGA, PGV, HI, AI, t90, …) CARATTERIZZAZIONE SITI (Chiara) Marzorati S. e TOSS Group - TABOO Day , Ancona 23-24 Aprile 2013 4/20

6 stazioni CO.RE.MO. INGV Classificazione Geologica Modulo TOSS Caratterizzazione Noise Noise e Terremoti Classificazione Geologica Classificazione Topografica Rapporti spettrali da noise Rapporti spettrali da terremoti Parametri del Moto (PGA, PGV, HI, AI, t90, …) 6 stazioni CO.RE.MO. INGV Tecniche con Array sismici (Vs, HVSR, effetti di sito) CARATTERIZZAZIONE SITI (Chiara) Marzorati S. e TOSS Group - TABOO Day , Ancona 23-24 Aprile 2013 4/20

Caratterizzazione Noise Modulo TOSS Caratterizzazione Noise Noise e Terremoti Caratterizzazione del Noise sismico: la rete di monitoraggio 22 stazioni utilizzate nell’analisi 18 Verdi= afferenza TABOO 4 Gialle= BB Rete Nazionale Rosse=pozzi TABOO Nere=RESIICO Bordo rosso=BB Scopo: Caratterizzare Noise in area TABOO Marzorati S. e TOSS Group - TABOO Day , Ancona 23-24 Aprile 2013 5/20

Caratterizzazione Noise Modulo TOSS Caratterizzazione Noise Noise e Terremoti Caratterizzazione del Noise sismico: dato di partenza 2 anni di dati Software PQLX (McNamara and Buland, BSSA, 2004) Statistiche sui livelli di noise: la parte stazionaria del noise è caratterizzata da un alto livello di probabilità (moda) Moda: modello di noise per ogni stazione [10p -90p]= 80% dei dati Extra: transienti (terremoti, disturbi,spikes,malfunzionamenti,…) Marzorati S. e TOSS Group - TABOO Day , Ancona 23-24 Aprile 2013 6/20

Caratterizzazione Noise Modulo TOSS Caratterizzazione Noise Noise e Terremoti Caratterizzazione del Noise sismico: MODE LOW NOISE MODEL Verde= 18 afferenza TABOO Rosso= 22 stazioni Mode: - Differente risposta dei sensori (Le5s, Tr40) Effetti Pr, T° per coibentazione Microsismi mediterranei Disturbi industriali T2yMLNM: l’ipotetico sito meno disturbato dai dati in area TABOO Marzorati S. e TOSS Group - TABOO Day , Ancona 23-24 Aprile 2013 7/20

Caratterizzazione Noise Modulo TOSS Caratterizzazione Noise Noise e Terremoti Caratterizzazione del Noise sismico: TB2yMLNM vs RESTO DEL MONDO T2yMLNM -Buono da 0.033 Hz (30 s) -Disturbi antropici più che accettabili -non è una rete per VBB (compromessi logistici ed economici) Marzorati S. e TOSS Group - TABOO Day , Ancona 23-24 Aprile 2013 8/20

Caratterizzazione del Noise sismico: TB2yMLNM notte e giorno Modulo TOSS Caratterizzazione Noise Noise e Terremoti Caratterizzazione del Noise sismico: TB2yMLNM notte e giorno Sopra 1 Hz, circa 5 dB tra modello notte e modello giorno (se volessimo un’informazione in più…) Marzorati S. e TOSS Group - TABOO Day , Ancona 23-24 Aprile 2013 9/20

Caratterizzazione Noise Modulo TOSS Caratterizzazione Noise Noise e Terremoti Caratterizzazione del Noise sismico: stazioni quiete e rumorose Sito Rumoroso TB2yMLNM riferimento di un ipotetico sito «quieto» in quest’area Confronto stazione per stazione: Quanto una stazione è rumorosa Rumorosità di una stazione sintetizzata da parametri statistici: (ad es. [p10-p90], moda diurna, moda notturna, ecc…) Sito quieto Marzorati S. e TOSS Group - TABOO Day , Ancona 23-24 Aprile 2013 10/20

4 sensori a 0, 50 , 150 250 m di profondità Modulo TOSS Caratterizzazione Noise Noise e Terremoti Caratterizzazione del Noise sismico: QUALITA’ DI UN’INSTALLAZIONE IN POZZO Sensore a 250 m Sito BAT3: 4 sensori a 0, 50 , 150 250 m di profondità Winter local microseisms Bel lancio, Lauro! Marzorati S. e TOSS Group - TABOO Day , Ancona 23-24 Aprile 2013 11/20

Caratterizzazione Noise Modulo TOSS Caratterizzazione Noise Noise e Terremoti Caratterizzazione del Noise sismico: variabilita’ del noise in area taboo Probability Density Function Stack -Circa 40 dB, compresi all’interno delle curve di Peterson (1993) -Livelli più probabili variano circa 10 dB Marzorati S. e TOSS Group - TABOO Day , Ancona 23-24 Aprile 2013 12/20

Caratterizzazione Noise Modulo TOSS Caratterizzazione Noise Noise e Terremoti Caratterizzazione del Noise sismico: variabilita’ del noise in area taboo - Livelli più probabili 10 dB sopra TB2yMNLM Individuate stazioni con problemi persistenti (ATLO e ATMC risposta anomala a bassa frequenza) Marzorati S. e TOSS Group - TABOO Day , Ancona 23-24 Aprile 2013 13/20

Caratterizzazione Noise Modulo TOSS Caratterizzazione Noise Noise e Terremoti Caratterizzazione del Noise sismico: variabilita’ STAGIONALE Variabilità stagionale tra 1-20 s Media delle mode mese per mese su 2 anni Circa 15 dB tra 1 e 10 s (microsismi) (è una media su tutta la rete dei livelli più probabili!!) Dall’estate all’inverno aumento delle ampiezze e diminuzione delle frequenze (Hz) Marzorati S. e TOSS Group - TABOO Day , Ancona 23-24 Aprile 2013 14/20

Caratterizzazione Noise Modulo TOSS Caratterizzazione Noise Noise e Terremoti Caratterizzazione del Noise sismico: variabilita’ QUOTIDIANA Variabilità giornaliera (sotto 1 s) Media delle mode ora per ora su 2 anni Aumento di circa 10 dB dalla notte al giorno (è una media su tutta la rete dei livelli più probabili!!) Marzorati S. e TOSS Group - TABOO Day , Ancona 23-24 Aprile 2013 15/20

Caratterizzazione Noise Modulo TOSS Caratterizzazione Noise Noise e Terremoti Noise e terremoti: Cosa registriamo Più eventi di notte (i disturbi antropici sono significativi) Al di sopra di M0.6 l’effetto non è più visibile Selezionati due eventi di bassa magnitudo ai bordi della rete con distanza simile al raggio della rete Marzorati S. e TOSS Group - TABOO Day , Ancona 23-24 Aprile 2013 16/20

Caratterizzazione Noise Modulo TOSS Caratterizzazione Noise Noise e Terremoti Noise e terremoti: LIVELLI PROBABILI M-0.07 vicino ai livelli più probabili, quindi un po’ di forme d’onda «statisticamente» sono annegate nel noise M0.59 almeno 10 dB al di sopra dei livelli più probabili, molte stazioni hanno quindi rapporto S/D >=3 Marzorati S. e TOSS Group - TABOO Day , Ancona 23-24 Aprile 2013 17/20

Caratterizzazione Noise Modulo TOSS Caratterizzazione Noise Noise e Terremoti Noise e terremoti: MEDIA MODE DIURNE M-0.07 appena sopra alla media delle mode delle ore diurne M0.59 molto al di sopra delle medie delle mode Marzorati S. e TOSS Group - TABOO Day , Ancona 23-24 Aprile 2013 18/20

Caratterizzazione Noise Modulo TOSS Caratterizzazione Noise Noise e Terremoti Noise e terremoti: MODE notturne e DIURNE Notte M-0.07 al di sopra di molte mode notturne ma in mezzo alle mode diurne M0.59 al di sopra delle mode notturne e ancora al di sopra di molte mode diurne Giorno Marzorati S. e TOSS Group - TABOO Day , Ancona 23-24 Aprile 2013 19/20

Caratterizzazione Noise Modulo TOSS Caratterizzazione Noise Noise e Terremoti Noise e terremoti: vento Staz. Meteo GUBBIO 2010 Le PSD serali (rosse) Dovrebbero essere vicine alle notturne Invece sono oltre il 90p di ATCA Marzorati S. e TOSS Group - TABOO Day , Ancona 23-24 Aprile 2013 20/20