Attività di monitoraggio della sismicità in Piemonte. Fabrizio Bosco Centro Funzionale Arpa Piemonte

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1 Attività di monitoraggio della sismicità in Piemonte Fabrizio Bosco Centro Funzionale Arpa Piemonte

2 Monitoraggio sismico Rete di monitoraggio sismico in Piemonte Attività del Centro Funzionale per il monitoraggio sismico Sismicità regionale

3 Monitoraggio sismico In Italia: l INGV (D.Lgs. n. 381 del 29/09/1999): (Art. 2, c) svolge funzioni di sorveglianza sismica del territorio nazionale e di coordinamento delle reti sismiche regionali e locali ; (Art. 2, d) provvede alla organizzazione e gestione della rete sismica nazionale integrata; (Statuto 21/03/2011): (Art. 2, d) svolge funzioni di monitoraggio di fenomeni geofisici con particolare riguardo alla sorveglianza sismica nel territorio nazionale ; coordina l attività delle reti sismiche regionali e locali; ; (Art. 2, e) in riferimento al punto precedente provvede, in particolare, alla organizzazione, gestione e progressiva estensione della Rete Sismica Nazionale ;

4 Monitoraggio sismico in Piemonte INSN (Italian National Seismic Network) RSNI (Regional Seismic network of Northwestern Italy)

5 Evoluzione rete regionale RSNI (Regional Seismic network of Northwestern Italy) 1963: 1 ma stazione a Genova (UniGe) 1967: 3 staz. nel Cuneese (Reg. Piem.) 1972: 11 stazioni nella Alpi sud-occ. 1976: Liguria orientale Primi anni 80: strumenti da campagna rete operativa per Italia nord-ovest 1982: banca dati sismica regionale Primi anni 90: 15 stazioni SP, monocomponente verticale, tempo reale 1995: rete della Lunigiana-Garfagnana Anni 90: primi sensori BroadBand, a 3 componenti, in differita

6 Evoluzione rete regionale RSNI (Regional Seismic network of Northwestern Italy) sismometri Geotech S13 e Guralp ENR

7 Evoluzione rete regionale RSNI (Regional Seismic network of Northwestern Italy) 2007/2008: ammodernamento rete integrazione con IV e CH analogico digitale SP BB monocomp. 3 comp. P P+S M d M L (Locale o Richter) mappe di scuotimento (PGA, PGV) Centro Funzionale a Torino 2009: Valle d Aosta, Francia (EC)

8 Evoluzione rete regionale RSNI (Regional Seismic network of Northwestern Italy) sismometro Nanometrics Trillium PCP digitalizzatore Nanometrics STV

9 Attuale configurazione rete RSNI Copertura: Alpi occidentali, Appennino settentrionale Nord-ovest Italia: Piemonte, Liguria, Toscana settentrionale, Valle d Aosta Sud-est Francia: Rodano-Alpi, Provenza-Alpi-Costa Azzurra Sud-est Svizzera: Vallese, Ticino

10 Attuale configurazione rete RSNI Condivisione dei segnali: GU (RSNI): - Università di Genova - Arpa Piemonte - Regione Valle d Aosta IV (INSN): INGV MN (Med Net): INGV FR (FRSN): - UJF (Grenoble) - CNRS (Nice) CH (SDSnet): ETH

11 Attuale configurazione rete RSNI Ottobre 2012 R.T. D.T. TOT. Arpa Piemonte Tot. in Piemonte RSNI Ricevute da RSNI Ricevute da RSNI < 25 km Piemonte Note: R.T.: ricezione dati in tempo reale D.T.: ricezione dati in tempo differito

12 Stazioni piemontesi Stazioni sismiche Ubicazione Equipaggiamento Quota Anno Codice Denominazione Comune Prov. (m) attiv. Sismom. Connessione STV Sant Anna di Valdieri Valdieri CN Trill. 240 Cablata ENR Entracque Entracque CN Trill. 40 Satellitare LSD RSP RRL Lago del Serrù Diga Reno Superiore Rocca Remolon Ceresole Reale TO Trill. 40 Satellitare Condove TO Trill. 40 Satellitare Cesana Torinese TO Trill. 40 Satellitare PZZ Stroppo Stroppo CN Trill. 40 Cablata PCP Piancastagna Ponzone AL Trill. 40 Cablata BHB Bricherasio Bricherasio TO Trill. 40 Cablata TRAV Traversella Traversella TO Trill. 40 Satellitare ROTM Rocchetta Tanaro Rocchetta Tanaro AT Trill. 40 GPRS GBOS Grotte di Bossea Frabosa Soprana CN Trill. 240 Satellitare

13 Attuale configurazione rete RSNI Principali caratteristiche della rete: Elevata densità di sismometri Rete integrata (condivisione segnali) Rete centralizzata: Genova, Torino Sincronizzazione GPS Trasmissione in tempo reale Trasmissione digitale (cablata; radio satellitare e cellulare) Sismometri a 3 componenti (NS, EW, Z) BroadBand (50Hz-40, 35Hz-240 ) (saturazione 5 mm/s, 16 mm/s) Accelerometri Digitalizzatori ad alta dinamica (140 db)

14 Stazioni piemontesi

15 Rete regionale Caratteristiche e vantaggi della rete regionale: aggiornata agli standard moderni maggiore qualità e quantità di informazioni monitoraggio in tempo reale sorveglianza sismica ai fini di protezione civile elevata densità di strumenti modelli di velocità dettagliati e calibrati per l area stime accurate algoritmi per la localizzazione calibrati per l area studio del fenomeno sismico nell area (sorgenti, propagazione, ) pericolosità BroadBand onde S maggiore accuratezza localizzazione (profondità) 3 comp. magnitudo locale (Richter) digitalizzazione mappe di scuotimento (PGA, PGV, IMS)

16 Centro Funzionale 1995: SSRN (Sala Situazioni Rischi Naturali) ex Dir : Catalogo sismico regionale : Arpa Piemonte (L.R. n. 28 del 20/11/2002) 2007: nuove procedure presso il Centro Funzionale: banca dati (tempi di arrivo, parametri di scuotimento, forme d onda) procedure per il monitoraggio sismicità prodotti (bollettini) procedure per la sorveglianza sismica: revisione e analisi forme d onda 2009: mappe di scuotimento (FA e db indagini geofisiche - UniGe) 2010: nuovi criteri di localizzazione (modelli di velocità - UniGe) 2011: mappe di scuotimento (VS30 - UniTO) 2012: attività per la notifica eventi sismici H24, stima della magnitudo (UniGe)

17 Sorveglianza sismica Procedure automatiche: 1) Rilevamento evento sismico 2) Individuazione tempi di primo arrivo onde P e S (Turino et al., 2010)

18 Sorveglianza sismica Procedure automatiche: 1) Rilevamento evento sismico 2) Individuazione tempi di primo arrivo 3) Localizzazione: Hypoellipse (Lahr, 1999), Hypoinverse-2000 (Klein, 2007) (Cattaneo et al., 1999; Spallarossa et al., 2001; RiskNat, 2012)

19 Sorveglianza sismica Procedure automatiche: 1) Rilevamento evento sismico 2) Individuazione tempi di primo arrivo 3) Localizzazione 4) Calcolo dei parametri di scuotimento 5) Stima della magnitudo locale (Spallarossa et al., 2002; RiskNat, 2012)

20 Sorveglianza sismica Procedure automatiche: 1) Rilevamento evento sismico 2) Individuazione tempi di primo arrivo 3) Localizzazione 4) Calcolo dei parametri di scuotimento 5) Stima della magnitudo locale 6) Invio dati TCP/IP + SMS (magnitudo-localizzazione) Revisione manuale: 2 6 Sopra soglie per magnitudo-localizzazione: 1) Calcolo delle mappe di scuotimento: USGS ShakeMap (Wald et al., 2006; Borcherdt, 1994; Barani et al., 2010)

21 Sorveglianza sismica Procedure automatiche: 1) Rilevamento evento sismico 2) Individuazione tempi di primo arrivo 3) Localizzazione 4) Calcolo dei parametri di scuotimento 5) Stima della magnitudo locale 6) Invio dati TCP/IP + SMS (magnitudo-localizzazione) Revisione manuale: 2 6 Sopra soglie per magnitudo-localizzazione: 1) Calcolo delle mappe di scuotimento 2) Calcolo dei meccanismi focali* 3) Segnalazione organi di protezione civile 4) Notizia sul sito di Arpa Piemonte 5) Rapporto con analisi di approfondimento

22 Prodotti elaborati 1) Tempo reale: Mappe ed elaborati da procedure di elaborazione dati interne CF Notizie di evento: - sito Arpa Piemonte Sismicità recente: 2) Informazioni differite (giorni): Rapporto con analisi di approfondimento - RUPARPiemonte - Sezione rischi naturali dal sito Arpa Piemonte WebGIS: - Geoportale Arpa Piemonte Bollettino settimanale: - RUPARPiemonte - Sezione rischi naturali dal sito Arpa Piemonte

23 Bollettini sismici

24 Bollettini sismici

25 Prodotti elaborati 1) Tempo reale: Mappe ed elaborati da procedure di elaborazione dati interne CF Notizie di evento: - sito Arpa Piemonte Sismicità recente: 2) Informazioni differite (giorni): Rapporto con analisi di approfondimento - RUPARPiemonte - Sezione rischi naturali dal sito Arpa Piemonte WebGIS: - Geoportale Arpa Piemonte Bollettino settimanale: - RUPARPiemonte - Sezione rischi naturali dal sito Arpa Piemonte

26 Prodotti elaborati 1) Tempo reale: Mappe ed elaborati da procedure di elaborazione dati interne CF Notizie di evento: - sito Arpa Piemonte Sismicità recente: 2) Informazioni differite (giorni): Rapporto con analisi di approfondimento - RUPARPiemonte - Sezione rischi naturali dal sito Arpa Piemonte WebGIS: - Geoportale Arpa Piemonte Bollettino settimanale: 3) Sismicità: Rapporto Stato Ambiente: - sito Arpa Piemonte - RUPARPiemonte - Sezione rischi naturali dal sito Arpa Piemonte WebGIS: - Geoportale Arpa Piemonte

27 Maggiori sismi in Piemonte Data origine Epicentro Prof. Magnit. Fonte dati Zona Comune km Stima e tipo 3 ottobre 2012 Val Varaita Sampeyre M L DB-RSNI 25 luglio 2011 Val Sangone Giaveno M L DB-RSNI 19 aprile 2009 Roero Sommariva Perno M L DB-RSNI 24 ottobre 2008 Valle Stura Demonte M L DB-RSNI 11 aprile 2003 Tortonese Carezzano, Sant Agata Fossili M d DB-RSNI Cassano Spinola M w CPTI11 19 luglio 2001 Monferrato Carentino M d DB-RSNI Castelnuovo Belbo M w CPTI11 23 febbraio 1887 Mar Ligure (<50 km da Ormea) M w CPTI11 Note: 9 ottobre 1828 Val Curone Brignano Frascata M w CPTI11 2 aprile 1808 Val Pellice Angrogna, Luserna S. Giovanni M w CPTI11 Sismi con le più elevate magnitudo rilevati negli ultimi anni dalla rete sismica regionale (dal 2008) Sismi con le più elevate magnitudo rilevati dalla rete sismica regionale (dal 1982) Sismi con le più elevate magnitudo storicamente noti (dal 1000)

28 Sismicità: contesto tettonico da Handy et al., 2004 da APAT, 2005

29 Sismicità: contesto tettonico da Handy et al., 2004 da APAT, 2005

30 Pericolosità sismica da Gruppo di lavoro MPS, 2004 da DPC e Regione Piemonte, 2012

31 Sismicità regionale Attività sismica di energia generalmente modesta ma di notevole frequenza: Mediamente, in un anno, nell area: M L 1 M L 3 M L 4 10^2 10^1 10^0 Numero medio annuo di terremoti rilevati ( ) Piemonte <25 km <50 km Tutti M L M L M L M L Profondità superficiali, prevalentemente < 20 km (intervallo massima frequenza: 5-15 km) Cluster di eventi a maggiori profondità (20-70 km, subduzione EU-Adria)

32 Sismicità regionale DB-RSNI: , M L 1, profondità Arpa Piemonte

33 Sismicità regionale DB-RSNI: , M L 1, magnitudo Arpa Piemonte

34 Sismicità regionale DB-RSNI: , M L 4, magnitudo Arpa Piemonte

35 Sismicità regionale CPTI11: , M w 4, magnitudo da Rovida et al., 2011

36 Sismicità regionale CPTI11: , M w 5, magnitudo da Rovida et al., 2011

37 Sismi locali 03/10/2012 Val Varaita 3.9 M L (PCP: 106 km) 03/10/2012 Val Varaita 3.9 M L (ENR: 42 km) 03/10/2012 E. Romagna 4.5 M L (PCP: 100 km) 03/10/2012 E. Romagna 4.5 M L (ENR: 196 km)

38 Sismi locali 25/07/2011 A. Cozie 4.4 M L (PCP: 112 km) 19/04/2009 Roero 4.2 M L (PCP: 60 km)

39 Sismi regionali 06/04/2009 Abruzzo 5.9 M L (PCP: 461 km) 29/10/2011 L. Garda 4.3 M L (PCP: 227 km) 29/05/2012 E. Romagna 5.8 M L (PCP: 204 km)

40 Telesismi 11/03/2011 Giappone 9.0 M w (PCP: 9709 km) 27/02/2010 Chile 8.8 M w (PCP: km) 12/01/2010 Haiti 7.0 M w (PCP: 7892 km)

41 Sviluppi Mantenimento e sviluppo tecnologico della rete Mantenimento e sviluppo dei sistemi per la condivisione e gestione dei dati Miglioramento della disseminazione delle informazioni Miglioramento della caratterizzazione sismica del territorio: caratterizzazione della sorgente (loc., mecc. foc., strain rate...) stima degli effetti sul territorio (ampl. loc., esposiz. e vulner.)

42 Conclusione Enti ricerca UE Arpa INGV Arpa CF popolazione Enti ricerca Nord-ovest Regione Piemonte

43 Grazie

44 Riferimenti APAT, Carta gravimetrica d Italia 1:1'250'000, Firenze: SELCA Barani S., De Ferrari R., Ferretti G. & Spallarossa D., Calibration of soil amplification factors for real-time ground-motion scenarios in Italy. Fifth International Conference on Recent Advances on Geotechnical Earthquakes Engineering and Soil Dynamics, May 2010, San Diego, California, U.S. Borcherdt R. D., Estimates of site-dependent response spectra for design (methodology and justification), Earthquake Spectra, vol. 10, pp Cattaneo M., Augliera P., Parolai S., and Spallarossa D., Anomalously deep earthquakes in Northwestern Italy. Journal of Seismology, Vol.3, pp Gruppo di lavoro MPS, Redazione della mappa di pericolosità sismica prevista dall Ordinanza PCM 3274 del 20 marzo 2003, Rapporto conclusivo per il dipartimento di Protezione Civile, INGV, Milano Roma, aprile 2004, 65 pp. +5 appendici. Internet web site: Handy M. R. & Oberhänsli R., Explanatory notes to the map: metamorphic structure of the alps age map of the metamorphic structure of the alps tectonic interpretation and outstanding problems, mitt.österr.miner.ges., vol. 149, 2004 Klein F.W., User s guide to HYPOINVERSE-2000, a Fortran program to solve for earthquake locations and magnitudes 2/2007 version 1.1, U.S. Geological Survey Open-File Report V1.1. Lahr J.C., Hypoellipse: a computer program for determining local earthquake hypocentral parameters, magnitude, and firstmotion pattern (Y2K compliant version), U. S. Geological Survey Open-File Report Rovida A., Camassi R., Gasperini P. e Stucchi M. (a cura di), CPTI11, la versione 2011 del Catalogo Parametrico dei Terremoti Italiani. Milano, Bologna, Spallarossa D., Bindi D., Augliera P., Cattaneo M., An ML Scale in Northwestern Italy. Bullettin of Seismological Society of America, Vol. 92. Spallarossa D., Ferretti G., Augliera P., Bindi D., Cattaneo M., Reliability of earthquake location procedure in heterogeneous areas: synthetic tests in the South Western Alps, Italy. Physics of the Earth Planet. Int., Vol. 123, pp Turino C., Morasca P., Ferretti G., Scafidi D., Spallarossa D., Reliability of the automatic procedures for locating earthquakes in southwestern Alps and northern Apennines (Italy), Journal of Seismology, doi: /s , Vol. 14, Issue 2, Page 393. Wald D.J., Worden B.C., Quitoriano V. & Pankow K.L., ShakeMap manual, users guide, and software guide, U.S. Geological Survey, Techniques and Methods 12-A1;

45 Riferimenti Siti internet istituzionali: Arpa Piemonte, Dipartimento della Protezione Civile, Geoportale Arpa Piemonte, INGV, Progetto strategico RiskNat, Regione Piemonte, RSNI, RuparPiemonte, Siti internet per sismometria: Geotech Instruments LLC, Guralp Systems Ltd, Kinemetrics Inc., Lennartz electronic GmbH, Metrozet, Nanometrics Inc., SeedLink,