PROPAGAZIONE DELLE ONDE SISMICHE

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1 PROPAGAZIONE DELLE ONDE SISMICHE faglia epicentro ipocentro o fuoco Ipocentro: punto in cui ha origine la scossa sismica o rilascio di energia Epicentro: intersezione della verticale all ipocentro con la crosta terrestre Distanza focale: distanza di un punto della superficie dall ipocentro Distanza epicentrale: distanza di un punto della superficie dall epicentro Le onde sismiche si diffondono dall ipocentro in direzione radiale. Attraversando gli strati all interno della Terra, subiscono fenomeni di rifrazione e riflessione, esattamente come quando un raggio luminoso passa da un mezzo ad un altro con caratteristiche diverse TIPI DI ONDE SISMICHE Onde di volume (si propagano in un mezzo continuo) Onde P ( primarie o longitudinali ): longitudinali alla direzione del moto, sono le più veloci (v ~ 5 7 km/s), producono i tipici boati, responsabili dei maremoti Onde S ( secondarie o trasversali ): perpendicolari alla direzione di vibrazione, non si propagano in acqua, v ~ 3 4 km/s Onde di superficie (si propagano in superficie, sono la principale causa dello scuotimento del suolo e dei danni ambientali, v = 3.5 km/s) Onde di Love: vibrano in un piano parallelo alla superficie terrestre, perpendicolarmente alla direzione dell onda Onde di Rayleigh vibrano in un piano perpendicolare alla superficie terrestre e inducono un movimento ellittico nelle particelle interessate 5

2 La misura del terremoto STRUMENTI DI MISURA DEI TERREMOTI Sismoscopio di Chang: primo strumento per la misurazione dei terremoti, costruito in Cina nel 32 A.C. Le bocche dei draghi tengono delle palline tramite dei meccanismi a leva, connessi ad un pendolo interno. Si riteneva che la direzione dell epicentro fosse indicata dalla prima pallina che cadeva. Gli effetti sulle strutture in un sito non indicano la grandezza di un terremoto Per misurare le caratteristiche di un terremoto occorre disporre di una registrazione oggettiva strumentale dello scuotimento. Lo strumento impiegato è il sismografo/accelerometro strong motion. Questi strumenti registrano l accelerazione del terreno nel tempo Sismografo e tipi di pendoli per sismografi a lungo periodo per la misura degli spostamenti (pendolo orizzontale e pendolo inverso) 6

3 REGISTRAZIONE DEI TERREMOTI Onde P Onde S Onde L T SP S T SP P S P Accelerogramma: accelerazione in funzione del tempo). L intervallo T SP misura lo sfasamento tra le onde P e S e consente di ricavare la distanza della stazione di registrazione dall ipocentro del terremoto. La posizione assoluta dell ipocentro è determinata dall intersezione delle registrazioni di tre stazioni Componente N-S del terremoto di El Centro (California, 940), in termini di accelerazione, velocità e spostamento MISURA DELLA GRANDEZZA DEI TERREMOTI MAGNITUDO (scala Richter) Definita da Richter nel 935 attraverso la misura dell ampiezza massima della traccia registrata dal sismografo, rapportata con una misura di riferimento standard. È indipendente dagli effetti che il terremoto provoca sull uomo e sulle costruzioni. Permette di confrontare eventi sismici avvenuti in diverse parti del Mondo ed in tempi diversi. E proporzionale alla lunghezza di faglia ed all energia rilasciata INTENSITA (scala di Mercalli) Scala empirica che misura gli effetti di un terremoto sull ambiente, sulle persone, sugli edifici. È una grandezza meno rappresentativa perchè dipendente dalle condizioni di misura, ma permette di classificare i terremoti del passato Correlazione appprossimata tra l intensità epicentrale (MCS) e la magnitudo di Richter scala Mercalli I II III I I II III IX X XI XII non percepito percezione crescente, reazioni di paura, caduta di oggetti, senza danni danni lievi crolli e distruzione di una percentuale crescente di edifici storicamente mai raggiunto scala Richter

4 PARAMETRI DEL LIELLO DI SCUOTIMENTO Magnitudo Più grande è la magnitudo, maggiore è l energia rilasciata Distanza Lo scuotimento si attenua con la distanza, a causa dell amplificazione delle dimensioni del fronte d onda e di dissipazioni energetiche Condizioni locali del suolo Amplificazione dovuta alle diverse caratteristiche degli strati di terreno dall ipocentro fino in superficie Approssimativamente, terremoti in grado di provocare vittime e seri danni agli edifici, possono essere caratterizzati da una magnitudo da 5.5 in su. M = 5 M = 6 M = 7 L incremento di una unità di magnitudo corrisponde a un incremento di energia rilasciata pari a circa trenta volte. I PIÙ GRANDI TERREMOTI NEL MONDO TERREMOTI DEGLI ULTIMI 00 ANNI IN ORDINE DI MAGNITUDO Zona Anno Magnitudo Cile Prince William Sound, Alaska Andreanof Islands, Alaska Al largo di Sumatra, Indonesia Kamchatka Al lrago della costa dell'ecuador Northern Sumatra, Indonesia Rat Islands, Alaska Assam - Tibet Ningxia-Gansu, China Kuril Islands Banda Sea, Indonesia TERREMOTI STORICI IN ORDINE DI PERDITE DI ITE UMANE Zona Anno Perdite umane Regione dello Shansi, Cina Calcutta, India Antiochia, Siria Tientsin e Tangshan,Cina M= Tokyo, Giappone Tokyo e Yokohama M= Nan-chan, Cina M= Sud Est Asiatico M= Hokkaido Turkmeinstan, URSS Chihli, Cina Gansu, Cina M= Reggio Calabria e Messina, Italia M= 7.2 8

5 Gli effetti del terremoto in Italia Terremoto di Reggio Calabria e Messina, 908 Terremoto del Friuli, 976 Terremoto in Irpinia e Basilicata, 980 Terremoto di Umbria e Marche, 997 Terremoto del Molise, 2002 Terremoto dell Aquila, 2009 REGGIO CALABRIA E MESSINA, 908 M = 7.2, ITTIME 9

6 Messina, 27 dicembre 908 Messina, 29 dicembre 908 0