A3 Personale Dipartimento di Fisica (Professori, Ricercatori TI e TD) A. Zollo, A. Emolo, G. Festa, M. Picozzi, G. Russo

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1 A1 Titolo dell attività di ricerca Sismologia teorica e sperimentale Sviluppo ed applicazione di metodologie di analisi sismologica A2 Principal Investigators (se identificabili) A. Zollo A3 Personale Dipartimento di Fisica (Professori, Ricercatori TI e TD) A. Zollo, A. Emolo, G. Festa, M. Picozzi, G. Russo A4 Collaborazioni con altri enti INGV, AMRA, IPGP, ISTERRE A5 Personale strutturato ricercatore o tecnologo altri enti A. Bobbio, V. Convertito, G. Iannaccone, M.Vassallo (INGV), T.A. Stabile (CNR), R. De Matteis (UniSannio) P. Capuano (UniSA) A6 Altro personale di ricerca (Assegnisti, borsisti) O. Amoroso (INGV), A. Orefice, N. Sharma (INGV), C.Martino, L. Elia (AMRA) A7 Dottorandi di Ricerca P. Brondi, S. Colombelli, S. Del Gaudio, A. Scala, V. Serlenga, G. De Landro, M. Serra B1 Breve descrizione della linea di ricerca (max 250 parole) Early- Warning sismico La ricerca consiste nello sviluppo di metodologie per la detezione e caratterizzazione in tempo reale di eventi sismici e di procedure di allerta, con applicazioni nell appennino Campano Lucano, in Italia, in Corea e in Turchia. Il laboratorio ha anche sviluppato un

2 software proprietario per l early warning. Studio delle strutture di faglia e del mezzo in Irpinia La ricerca consiste nella caratterizzazione delle proprietà geometriche e meccaniche delle faglie e reologiche del mezzo incassante attraverso metodologie ed analisi dati per la caratterizzazione dei parametri di sorgente, tomografia e localizzazione. RISSC gestisce anche una rete sismica di monitoraggio e sviluppa strumentazione sismica avanzata. Sismicità indotta in area geotermica La ricerca consiste nello studio delle caratteristiche della sismicità misurata in area geotermica e delle sue correlazioni con le attività industriali Studi di scenario e simulazione del moto forte del suolo La ricerca consiste nella generazione di scenari di scuotimento in occasione di terremoti basandosi su metodi numerici di simulazione del moto del suolo che utilizzano modelli complessi di sorgente/propagazione e/o funzioni di Green empiriche. Cinematica e dinamica delle faglie La ricerca consiste nel determinare le caratteristiche cinematiche delle sorgenti dei terremoti dall inversione di dati sismici e di studiare le proprietà meccaniche delle faglie attraverso simulazioni dinamiche della rottura sismica Interferometria La ricerca consiste nella caratterizzazione delle proprietà del mezzo e delle variazioni temporali attraverso analisi di rumore sismico e onde di coda. Seismology@School La ricerca consiste nella implementazione e utilizzo di tecniche e metodi di analisi dati da utilizzarsi nelle scuole di secondo grado B2 Descrizione attività svolta nel 2012 (max 250 parole) Early- Warning sismico E' proseguito lo sviluppo del codice PRESTo per l'analisi in tempo reale dei segnali sismici, con installazione sperimentale in Corea e Turchia. Studio delle strutture di faglia e del mezzo in Irpinia Sono stati prodotti modelli di velocità delle onde, parametri di sorgente di piccoli terremoti, una mappa del campo di sforzo per la caratterizzazione delle faglie e per lo studio dei fluidi.

3 Sono state investigate le caratteristiche delle sequenze sismiche. Sismicità indotta in area geotermica La ricerca ha riguardato principalmente lo studio dell area geotermica The Geysers (California) con la definizione del modello di velocità dell area e le caratteristiche di sorgente dei microsismi. Studi di scenario e simulazione del moto forte del suolo Sono stati realizzati studi di simulazione del moto sismico per i terremoti dell Irpinia (1980), Iwate- Miyagi (2008), L Aquila (2009) mediante l utilizzo di tecniche di simulazione del campo d onda sismico completo e funzioni di Green empiriche. Cinematica e dinamica delle faglie Sono state sviluppate tecniche di inversione dei dati sismici per la caratterizzazione cinematica della sorgente. Le applicazioni hanno riguardato i terremoti di Iwate- Miyagi, L Aquila, Christchurch, Tohoku e l Emilia. Sono state studiate le relazioni tra il moto del suolo e la geometria delle faglie. Interferometria In Irpinia è stato analizzato il rumore per la definizione di soglie di detezione e proprietà del mezzo. E stata studiata la variazione della velocità delle onde in un ponte. Seismology@School Sono stati istallati 5 sismografi presso scuole ed è stato organizzato un workshop internazionale con insegnanti di scuole europee. C1 Elenco Pubblicazioni scientifiche anni Convertito V., F. Catalli, A. Emolo (2013). Combining stress transfer and source directivity: the case of 2012 Emilia seismic sequence. Scientific Reports 3, 3114, doi: /srep Cultrera, G., Ameri, G., Saraò, A., Cirella, A., Emolo, A. (2013). Ground- motion simulations within ShakeMap methodology: application to the 2008 Iwate- Miyagi Nairiku (Japan) and 1980 Irpinia (Italy) earthquakes. Geophys. J. Int. 193, , doi: /gji/ggs Toraldo Serra, E.M., Emolo, A., Orefice, A., Zollo, A. (2013). Earthquake source kinematics of moderate earthquakes from the inversion of apparent source time functions. Geophys. J. Int. 194, , doi: /gji/ggt Toraldo Serra, E.M., Delouis, B., Emolo, A., Zollo, A. (2013). Combining strong- motion, InSAR and GPS data to refine the fault geometry and source kinematics of the 2011,Mw 6.2, Christchurch earthquake (New Zealand). Geophys. J. Int. 194, , doi: /gji/ggt Convertito V., A. Emolo (2012). Investigating rupture direction for three 2012

4 moderate earthquakes in Northern Italy from the inversion of peak ground- motion parameters. Bull. Seism. Soc. Am. 102: , doi: / Chiauzzi L., A. Masi, M. Mucciarelli, M. Vona, F. Pacor, G. Cultrera, F. Gallovič, A. Emolo (2012). Building damage scenarios based on exploitation of Housner intensity derived from finite faults ground motion simulations. Bull. Earthquake Eng. 10: , doi: /s J. Fischer, J.- P. Redlich, J. Zschau, C. Milkereit, M. Picozzi, K. Fleming, M. Brumbulli, B. Lichtblau, I. Eveslage (2012). A wireless mesh sensing network for early warning. Journal of Network and Computer Applications, Volume 35, Issue 2, Pages Picozzi M., Bindi D., Pittore M., Kieling K., and S. Parolai (2012). Real- time risk assessment in seismic early warning and rapid response: a feasibility study in Bishkek (Kyrgyzstan). doi: /s Picozzi M. (2012). An attempt of real- time structural response assessment by an interferometric approach: a tailor- made earthquake early warning for buildings. Soil Dyn. Earth. Eng., 38 (2012), doi: /j.soildyn Adrien Oth and Matteo Picozzi (2012). Structural health monitoring using wireless technologies: an ambient vibration test on the Adolphe Bridge, Luxembourg City, Advances in Civil Engineering. Hindawi Publishing Corporation Advances in Civil Engineering Volume 2012, Article ID , 17 pages doi: /2012/ R, Ditommaso, M. Mucciarelli, S. Parolai, M. Picozzi. Monitoring the structural dynamic response of a masonry tower: comparing classical and time- frequency analyses. Bull Earthquake Eng. DOI /s x 12. Pilz, M., S. Parolai, M. Picozzi, and D. Bindi, D shear- wave velocity imaging by ambient seismic noise tomography. Geophysical Journal International. Article first published online: 25 JAN 2012 DOI: /j X x. 13. M. R. Gallipoli, M. Bianca, M. Mucciarelli, S. Parolai, M. Picozzi. Topographic versus stratigraphic amplification: mismatch between code provisions and observations during the L Aquila (Italy, 2009) sequence. Bull Earthquake Eng /s Capuano, P., G. Russo, L. Civetta, G. Orsi, M. D'Antonio, and R. Moretti (2013), The active portion of the Campi Flegrei caldera structure imaged by 3- D inversion of gravity data, Geochem. Geophys. Geosyst., 14, Capuano, P., G. Russo and R. Scarpa (2013), P- wave velocity and density structure beneath Mt. Vesuvius: a magma body in the upper edifice? Ann. Geophys., 56, 4, S0437; doi: /ag Z. Petrillo, G. Chiodini, A. Mangiacapra, S. Caliro, P. Capuano, G. Russo, C. Cardellini and R. Avino (2013). Defining a 3D physical model for the hydrothermal circulation at Campi Flegrei caldera (Italy). J. Volcanol. Geotherm. Res. 264, Festa, G., A. Zollo (2012). From data to source parameters: Kinematic modeling. In The Mechanics of Faulting: From Laboratory to Real Earthquakes,ISBN: Editors: Andrea Bizzarri and Harsha S. Bhat 18. Stabile, T.A., C. Satriano, A. Orefice, G.Festa, A. Zollo (2012). Anatomy of a microearthquake sequence on an active normal fault, Scient. Rep.,2,410, doi: /srep Cupillard, P., E. Delavaud, G. Burgos,G. Festa, J.- P. Vilotte, Y. Capdeville, J.- P. Montagner (2012). RegSEM: a versatile code based on the spectral element method to compute seismic wave propagation at the regional scale Geophys. J. Int., 188(3), , doi: /j x x

5 20. Vassallo, M., G. Festa, A. Bobbio (2012). Seismic Ambient Noise Analysis in Southern Italy, Bull. Seism. Soc. Am.,102(2), , doi: / Lucca, E., G. Festa, A. Emolo (2012). Kinematic inversion of strong motion data using a Gaussian parameterization for the slip: application to the 2008 Iwate- Miyagi, Japan, earthquake, Bull. Seism. Soc. Am., 102, p , ISSN: , doi: / Maercklin, N., G. Festa, S. Colombelli, A. Zollo (2012). Twin ruptures grew up to a giant earthquake. Scientific Reports, 2, 709, doi: /srep Colombelli, S., A. Zollo, G. Festa, H. Kanamori (2012). Evolutionary Magnitude Estimate for the Great Mw 9 Tohoku- Oki Earthquake, Geophys. Res. Lett., p. 1-6 doi: /2012GL Matrullo, E., De Matteis, R., Satriano, C., Amoroso, O., Zollo, A(2013).An improved 1- D seismic velocity model for seismological studies in the Campania- Lucania region (Southern Italy), Geophys.J.Int,195, 1, Pages: DOI: /gji/ggt Carranza, M. Buforn, E. Colombelli, S. Zollo, A.(2013) Earthquake early warning for southern Iberia: A P wave threshold- based approach, Geophys. Res. Lett., Volume: 40 Issue: 17 Pages: DOI: /grl Orefice, A., Vallee, M., Balestra, J., Delouis, B., Zollo, Aldo (2013) Refined Rupture- Velocity Estimation of the 2009 L Aquila Earthquake (M w 6.3, Central Italy) Derived from Apparent Source Time Functions Bulletin of the Seismological Society of America August 2013 vol. 103 no Colombelli, S., Allen, R,. Zollo, A. (2013) Application of real- time GPS to earthquake early warning in subduction and strike- slip environments, J. Geophys. Res., Volume: 118 Issue: 7 Pages: DOI: /jgrb Sharma, N., Convertito, V., Maercklin, N., Zollo, A. Ground- Motion Prediction Equations for The Geysers Geothermal Area based on Induced Seismicity Records (2013), Bull. Seism.Soc.Am., 103,, 1, ,DOI: / Stabile, T. A., Iannaccone, G., Zollo, A., Lomax, A., Ferulano, M. F., Vetri, M. L. V., Barzaghi, L. P.(2013) A comprehensive approach for evaluating network performance in surface and borehole seismic monitoring, Geophys.J.Int., 192, 2, ,DOI: /gji/ggs Convertito, V., Maercklin, N., Sharma, N., Zollo, A(2012) From Induced Seismicity to Direct Time- Dependent Seismic Hazard, Bull.Seism.Soc.Am, 102, 6, ,DOI: / Colombelli, S., Zollo, A., Festa, G., Kanamori, H. (2012) Early magnitude and potential damage zone estimates for the great Mw 9 Tohoku- Oki earthquake,geophys.res.lett., 39, L22306, DOI: /2012GL De Matteis, R., Matrullo, E., Rivera, L., Stabile, T. A., Pasquale, G., Zollo, A(2012) Fault Delineation and Regional Stress Direction from the Analysis of Background Microseismicity in the southern Apennines, Italy, Bull.Seism.Soc.Am., 102, 4, , DOI: / Colombelli, S., Amoroso, O., Zollo, A., Kanamori, H(2012)Test of a Threshold- Based Earthquake Early- Warning Method Using Japanese Data, Bull., Seism.Soc.Am., 102,,3, , DOI: / Convertito, V., Caccavale, M., De Matteis, R., Emolo, A., Wald, D., Zollo, A.(2012) Fault Extent Estimation for Near- Real- Time Ground- Shaking Map Computation Purposes Bull.Seism.Soc.Am., 102, 2, ,DOI: / Amoroso, O., Maercklin, N., Zollo, A.(2012) S- Wave Identification by Polarization

6 Filtering and Waveform Coherence Analyses. Bull.Seism.Soc.Am., 102, 2, , DOI: / C2 Presentazioni a Conferenze internazionali e nazionali (solo se lo speaker è tra il personale elencato nel punto A3) 1. Zollo A., A. Emolo, S. Colombelli,L. Elia, G. Festa, C. Martino, M. Picozzi (2013). Probabilistic and Evolutionary Early Warning System: concepts, performances, and case- studies. American Geophysical Union, Fall Meeting 2013, San Francisco (USA) 9-13 December 2013, paper #S41A Emolo A., M. Michele, S. Custodio (2013). Moment tensor resolvability for the Irpinia Seismic Network, Southern Italy. American Geophysical Union, Fall Meeting 2013, San Francisco (USA) 9-13 December 2013, paper #S51A Convertito V., F. Catalli, A. Emolo (2013). Combining stress transfer and source directivity: the case- study of the 2012 Emilia seismic sequence, Northern Italy. American Geophysical Union, Fall Meeting 2013, San Francisco (USA) 9-13 December 2013, paper #S51B Zollo, A., S. Colombelli, L. Elia, A. Emolo, G. Festa, C. Martino and S. Marcucci (2013). PRESTo Earthquake Early Warning system: Feasibility study for a nation- wide deployment using an integrated regional and on- site. IHAS IAPSO IASPEI Joint Assembly, Gothenburg (Sweden), July Abstract # S108PS Martino, C., L. Elia, M. Vassallo, A. Orefice, A. Scala, A. Emolo, A., G. Festa and A. Zollo (2013). Automatic real time and near real time ISNet (Irpinia Seismic Network). IHAS IAPSO IASPEI Joint Assembly, Gothenburg (Sweden), July Abstract # S108PS Cantore L., A. Emolo, G. Festa, A. Bobbio and A. Zollo (2012). How real- time seismological data can be used at school. American Geophysical Union, Fall Meeting 2012, San Francisco (USA) 3-7 December 2012, EOS trans. American Geophysical Union Fall Meet. Suppl. 93(50): ED51D- 9006, ISSN Emolo A., N. Maercklin, E. Matrullo, A. Orefice, O. Amoroso, V. Convertito, N. Sharma and A. Zollo (2012). Analysis of induced seismicity at The Geysers geothermal field, California. American Geophysical Union, Fall Meeting 2012, San Francisco (USA) 3-7 December 2012, EOS trans. American Geophysical Union Fall Meet. Suppl. 93(50): S43D- 2500, ISSN Zollo A., S. Colombelli, L. Elia, A. Emolo, G. Festa, C. Martino and S. Marcucci (2012). PRESTo earthquake early warning system: feasibility study for a nation- wide deployment using an integrated regional and on- site approach. American Geophysical Union, Fall Meeting 2012, San Francisco (USA) 3-7 December 2012, EOS trans. American Geophysical Union Fall Meet. Suppl. 93(50): S53B- 2497, ISSN N Maerklin, G. Festa, S Colombelli, A Zollo (2012). Rupture Evolution and Slip of the 2011 Tohoku Earthquake from Back- Projection of Local Seismic Data. In: Eos Trans. EOS, p. S31A- 2482, ISSN: , San Francisco, 3-7 Dicembre 10. G Festa, J P Vilotte, A Scala (2012). How geometry and structure control the

7 seismic radiation : spectral element simulation of the dynamic rupture of the Mw 9.0 Tohoku earthquake. In: Eos Trans. EOS, p. S43H- 08, ISSN: , San Francisco, 3-7 Dicembre 11. A. Zollo (2013). Analysis of background seismicity in an active fault zone of southern Apennines : clues on fluid- driven microearthquake fracturing, Ecole Normale Superieure, Cycle de Conferences Geosciences , 5 Luglio 12. A.Zollo, Colombelli, S., Festa, G., Kanamori, H. (2013) Expanding the P- wave time window: Insights from observations and implications for earthquake Early Warning, IAHS- IAPSO- IASPEI Conference, Abs. S108S1.03, Goteborg, O. Amoroso, A. Zollo, J. Virieux 3D seismic imaging of an active, normal fault zone in southern Apennines (Italy): Clues on fluid- driven microearthquake fracturing, American Geophysical Union, Fall Meeting 2012, San Francisco (USA) 3-7 December 2012, Abs: S31C- 07 C3 Presentazioni di brevetti internazionali e nazionali D1 Progetti di ricerca anno 2012 (Progetti di Enti di ricerca, Progetti Europei, ) 1. REAKT : Strategies and tools for Real time EArtquake risk reduction (Progetto Europeo FP ) 2. RELUIS : Rete dei Laboratori Universitari di Ingegneria Sismica (Progetto Protezione Civile, ) 3. NERA : Network of European Research Infrastructures for Earthquake Risk Assessment and Mitigation (Progetto Europeo FP ), con AMRA 4. MARSITE : Marmara Supersite (Progetto Europeo FP ), con AMRA 5. GEISER :Geothermal Engineering Integrating Mitigation of Induced Seismicity in Reservoirs (Progetto Europeo FP ), con AMRA 6. ORION Scientific : Progettazione ed installazione di un Sistema di early warning sismico in Romania- Bulgaria (2013) 7. ENI : Contratti di ricerca BASALT (fattibilità della tomo 3D in aree oceaniche don lenti di basalto), MICRONET (software per l ottimizzazione di reti sismiche V1), GRADIENT (software per l ottimizzazione di reti sismiche V2) ( ), fondi presso INGV- OV 8. VULCAMED: Sviluppo di un sistema di Early Warning sismico in Sicilia Orientale su rete INGV, con AMRA