OGS. The Wood Anderson magnitude of the Trieste station (TRI - NE Italy): a new dataset

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1 The Wood Anderson magnitude of the Trieste station (TRI - NE Italy): a new dataset OGS D. Sandron, G. F. Gentile, S. Gentili, A. Rebez, M. Santulin, D. Slejko

2 Il sismografo Wood Anderson Il moto genera una rotazione di una piccola massa inerziale di rame (C) sospesa su un sottile filo di tungsteno (T). Lo smorzamento è dato dal campo magnetico generato dal magnete (M). Uno specchietto (m) solidale con la massa C rifletteva la luce di una lampadina su uno specchio cilindrico, fissato allo strumento. Lo specchio cilindrico la rifletteva indietro su m che la rifletteva a sua volta su carta fotosensibile. H. O. Wood and J. A. Anderson BSSA, 15, 1-72.

3 Il sismometro com è ora (digitale) Il sismometro WA di Trieste come è adesso PSD Nella versione attuale la lampadina e lo specchio cilindrico sono stati eliminati. Al posto dello specchio cilindrico è stata aperta una finestra da cui entra un raggio laser che viene riflesso da m su un sistema laser-position sensig detector (PSD). Il PSD è un semiconduttore che fornisce in uscita una tensione proporzionale alla posizione del punto luminoso sulla sua superficie. (area attiva 20x3 mm).

4 Periodi di funzionamento Primo periodo: La magnitudo WA veniva calcolata facendo la somma vettoriale delle componenti NS e EW anziché la media aritmetica. Utilizzando le localizzazioni è stata ricostruita la magnitudo WA per 319 eventi. La MAW riportata nei bollettini sovrastimava quella corretta in media di Secondo periodo: 17/12/ /5/2005 e 6/3/2010-6/8/2012: Il WA è diventato digitale. Sono state memorizzate le ampiezze orizzontali del moto ma non la localizzazione degli eventi. A 911 eventi è stata assegnata una localizzazione basandosi su cataloghi pre-esistenti. Si è calcolata la MAW. È stata aggiunta la magnitudo locale INGV e la magnitudo di durata OGS. Dal 22/10/2004 il WA è stato affiancato da un sismometro BB Guralp 40-T con il periodo esteso a 60 s. L ampiezza simulata WA ottenuta dal BB è stata aggiunta al catalogo.

5 Catalogo finale Il catalogo finale è composto da 1102 terremoti Si notano 4 cluster: a) Terremoti locali (la maggioranza nel primo periodo) b) Terremoti in Slovenia-Croazia c) Terremoti in Adriatico (soprattutto sequenza 29/3/2003) d) Sequenza Emilia (maggio 2012)

6 MAW vs ML INGV Sono stati confrontate le MAW con: Dati dopo il 16 aprile 2005 tratti da ISIDe (538 eventi - rombi rossi) Dati fino al 16 aprile 2005 tratti dal Bollettino sismico (142 - rombi arancioni) Le ML INGV sono più alte delle MAW per magnitudo <3 M LINGV =(0.930±0.007)MAW+(0.36±0.02) R 2 =0.887 > 16/4/1995 M LINGV =(0.872±0.006)MAW+(0.51±0.02) R 2 =0.844 Tutti i dati

7 MAW vs M D OGS Anche le M D OGS sovrastimano le MAW per magnitudo <3. Si ritiene che questo sia legato al passaggio dalla lettura analogica a quella digitale che permette di leggere code più lunghe. M D =(0.84±0.01)MAW+(0.67±0.03) R 2 =0.853

8 MAW reale vs simulata Dal 2004, il sismometro WA è stato affiancato da un BB Guralp 40-T con il periodo esteso a 60 s. L ingrandimento del dato simulato è stato fissato a La regressione ortogonale fra i dati ha fornito i seguenti risultati: M LINGV =(1.016±0.004)MAW+(0.07±0.01) R 2 =0.996

9 Ingrandimento dei WA Per simulare un WA a partire da un moderno strumento è necessario conoscerne l ingrandimento Anderson and Wood (1925): ingrandimento 2800 Uhrhammer and Collins (1990) e Uhrhammer et al. (1996): ingrandimento Uhrhammer and Collins (1990): la differenza è dovuta al fatto che Anderson and Wood (1925) non hanno considerato la deformazione del filo, che aumenta il momento d inerzia riducendo l ingrandimento.

10 Ingrandimento del WA di Trieste I Primo metodo: Wood and Anderson (1925), G S =ingrandimento: G S =A/a=(A4π 2 )/(gbt 02 ) A = ampiezza traccia a = ampiezza della componente del moto normale al piano di equilibrio g = acc. gravità b = angolo di inclinazione dello strumento (rad) T 0 = periodo di oscillazione (0.8 s) Inclinando lo strumento di un angolo noto b, si è misurata la tensione di uscita O che è proporzionale ad A I O (V) A (mm) G S N-S 2.00± ± ± 73 E-W 2.31± ± ± 82

11 Ingrandimento del WA di Trieste II Secondo metodo: abbiamo calcolato il rapporto di ampiezza (A WA /A BB ) 2800 per 833 eventi. Media pesata su 50 campioni. A BB [0.05, 0.07] mm => G S ~ 2800; A BB > 0.2 mm => G S ~ 2080

12 Effetti sulla stima della magnitudo La scelta di un ingrandimento fisso di 2800 implica errori sulla magnitudo fino a [0, 0.1] che dipende dall ampiezza del segnale

13 Conclusioni È stato rimodernato e reso digitale un sismometro Wood Anderson È stato creato un catalogo aggiornato con vere magnitudo WA Per i dati precedenti al 1992, in cui mancava l informazione sulle due componenti di ampiezza, si sono ricostruite a partire dall azimut => MAW corretta. è stato possibile valutare la relazione fra MAW e la magnitudo dei cataloghi INGV e OGS È stato stimato l ingrandimento dello strumento WA di Trieste Ne è emerso che l ingrandimento dipende dall ampiezza; questo influisce sulla stima della magnitudo simulata.