Lo spettro di un segnale registrato ad un sito deriva dal contributo di un termine di sorgente, uno di propagazione ed uno di sito Valutare gli effetti.

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1 Lo spettro di un segnale registrato ad un sito deriva dal contributo di un termine di sorgente, uno di propagazione ed uno di sito Valutare gli effetti di sito significa calcolare il termine S(f) separandolo dagli altri termini.

2 Sperimentalmente si utilizzano i rapporti spettrali tra eventi registrati su siti con caratteristiche differenti. In particolare si deve disporre di dati registrati in siti la cui distanza sia trascurabile rispetto alla distanza epicentrale. In questo caso I termini relativi alla sorgente ed al percorso possono essere considerati uguali per i due siti ed il rapporto spettrale dipenderà solo dalla risposta di sito. Nel caso uno dei due siti abbia risposta piatta ed unitaria (sito ideale su roccia) il rapporto fornirà direttamente la funzione di trasferimento del sito non roccioso. Nel caso ci si trovi su siti particolarmente soffici si potrà utilizzare il rumore di fondo, formato principalmente da onde superficiali per calcolare i rapporti spettrali. In questo caso particolare cura dovrà essere posta nel minimizzare la possibilità che le sorgenti di rumore siano differenti per i diversi siti (rumore antropico ed altro), tale difficoltà rende difficilmente applicabile questa tecnica.

3 Nel caso non si disponga di un valido sito di riferimento si possono utilizzare i rapporti spettrali tra le componenti orizzontali e quella verticale del moto (receiver function). Tale approccio, seppure non completamente supportato teoricamente fornisce risultati utili in caso di forte contraso di impedenza nei terreni di copertura. Nel caso frequente non si disponga di registrazioni Di eventi si può utlilzzare lo stesso tipo di rapporto spettrale su dati di rumere di fondo (microtremore). Tale metodo detto dei rapporti H/V, o metodo di Nakamura, afferma che il rumore sismico sia principalmente composta da onde di superficiali, la cui ellitticità dipende dalla distribuzione delle velocità con la profondità. Grosse variazionidanno grandi ellitticità e quindi un aumento delle ampiezze delle componenti orizzontali rispetto a quelle verticali. Tale metodo, pur molto usato, non sembra in grado di definire con esattezza la funzione di trasferimento, ma soltanto di individuare la frequenza di risonaza dei terreni nel caso di forti contasti di impedenza.

4 Il calcolo della funzione di trasferimento può essere anche affrontato in via teorica o numerica. Per capire il significato dellamplificazione utilizziamo il caso estremamente semplice di un modello monodimensionale a 2 strati con velocità rispettiva V1 e V2.

5 h V1 V2>V1 Al tempo t=0 ed alla posizione x=0 (superficie) la fase dellonda incidente che si propaga verticalmente è uguale a zero. Unonda riflessa dalla discontinuità presente ritornerà in superficie in fase con la diretta se la sua fase sarà uguale a 2 Ciò avverrà quando sarà trascorso un tempo t=2h/V1, e londa avrà perrcorso una distanza d=2h. Visto che k=f/V1, la fase sarà data da:

6 La formula ricavata definisce la frequenza di risonanza e quindi la frequenza di amplificazione di un terreno nel caso monodimensionale (1D). Lapprossimazione monodimensionale è valida in un bacino se il rapporto tra la larghezza e la profondità è molto elevato. In questo caso la funzione di amplificazione (funzione di trasferimento) può essere calcolata analiticamente anche per onde con incidenza non verticale e mezzi a più strati. Lampiezza delle onde intrappolate dipende dal contrasto di impedenza Per modelli 2D o 3D la funzione di trasferimento può essere calcolata solo Numericamente. In tutti i casi è necessaria una conoscenza delle caratteristiche geologiche e geotecniche dei terreni la più approfondita possibile.

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