O S S E R V A T O R I O V E S U V I A N O

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1 O S S E R V A T O R I O V E S U V I A N O ERCOLANO (NAPOLI) VESUVIO : RETE SISMICA DIGITALE M. Castellano, F. Ferrucci, G. Gaudiosi, G. Vilardo e V. D Errico RAPPORTO TECNICO GENNAIO 1987 Pubblicato sotto licenza Creative Commons Sede Storica: Ercolano (NA) Tel Centro Sorveglianza: Via A. Manzoni, Napoli Tel Amministrazione: Vico S.Maria dell Aiuto, Napoli Tel Casella Postale 153 Telex: OV I Cod. Fisc.:

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3 VESUVIO : RETE SISMICA DIGITALE Lo studio della sismicità del Vesuv'io nell'attuale periodo di rìposo susseguente all'ultima eruzione del 1944 è stato effettuato dall'0sservatorio Vesuviano con I'utilizzo di strumentazione che, con continuo arnmodernamento, ha consentìto, neglì anni, una sempre migliore defin'izione dell'attività sismica. Nella seconda metà degli anni sessanta sono stati installati dall'0.v. quattro bunkers di cemento armato all'interno dei quali erano poste le stazioni sismiche 'in acquisizione. Tale apparato ha funzionato, con alterne vicende, fino agli inizi degìi anni settanta. Dal Dicembre del 1977 fu installato un array quadripart'ito pos'izionato fra Colle Umberto e l'0sservatorio che ha funzionato fino al1'agosto del Da que'lla data la sismicità del Vesuvio è stata controllata da una stazione a 3 componenti posta nella gaìleria dell' 0.V. In tempi p'iù recenti sono stati individuati posti più idonei per 'l 'instal'lazione di staz'ioni a compìetamento della rete di sorveglianza (S. Maria LaBruna,Pollena, Pompei ). Questo programma è centrato sul ì 'acqu'isizione ed elaboraz'ione di dati sism'ici mediante l'utilizzo di strumentazione dìgitale ad alto range dinamico. Ci si propone, in sostanza, d'i 'incrementare le informazioni relative alla s'ismicità della struttura vulcanica del Somma-Vesuvio e d'i fornirne primi parametri sul I a base di un mon'i tori ng, anche d'iscont'inuo, del I 'atti vi tà corrente. La strumentaz'ione 'in uso comprende 7 stazioni s'ismiche digitali (di cuj 4 del Dip. di Geofisica e Vulcanolog'ia) composte da : - staz'ione Lennartz PCM geofono Mark L4-3D (smorzamento 70% tramite resistenza di shunt di 9 Kohm) - ìoop d'antenna DCF - regi stratore UHER mod E' operante anche una terna Hosaka calibrata al 70% con I'adozione dj una res'isstenza di shunt d'i 8 Kohm.

4 Cronol og'ia de1 1 e operazi oni : 20 ottobre : vengono ripristinate le porte in ferro. dei bunkers Est (BKE m 860 s.l.m.) ed 0vest (BKW m 830 s.l.m.) (fig. 1). 22 ottobre 31 ottobre 06 novembre 25 novembre 01 d'icembre la strumentazione Lennartz 0.V. No 5 è messa in funzione nel bunker Est (BKE). le strumentazioni Lennartz 0.V. No 3 e,4 Sono messe in funzione nel bunker 0vest (BKhl) e nel'la galleria (0V0 m 560 s'l'm') ' disattivata la stazione in galleria. vengono ritirate le stazioni dai bunker Est ed Ovest (Perizja San Gi ovann'i ). stazione Lennartz D.G.V. N" 1 è messa in funzione nella stazione inferiore del'la seggiovia (SGV m 760 s.l.m.). 03 dicembre : strumentazione Lennartz 0.V. N" 3 con terna di geofon'i Hosaka e 05 dicembre componente verti cal e Mark vi ene messa I' 0sservatorìo. 'in 'local funzi one nei i del - si rippistinano le stazion'i nei bunkers Est ed 0vest (strumentazioni D.G.V. No 2 e 3). 08 dicembre 03 genna'io 03 gennaio si affianca alla strumentazione funzionante con geofon'i Hosaka una altra stazione con 3 componenti Mark. sono disattìvate le stazion'i operanti al1'0sservatorio con geofoni Hosaka e Mark. viene messa in funzione la strumentazione D.G.V. No 4 in una delle baracche forestali (BAF m 600 s.l.m.). 09 gennaìo : messa in funzjone Lennartz 0.v. No 3 in ga'lleria vesuvio. l2 gennaio 13 genna'io riattivatì ì bunker Nord (BKN m 940 s.l.m. ) e Sud (BKS m 600 s'l'm')' la stazione operante aììa seggiovia è spostata al bunker Nord.

5 Le- stazioni, alimentate da batterie, sono utilizzate 'in registrazione locale, cioè'i segnali 'triggerati'da ogni singo'la stazione sono accumulati su registratore in situ. I nastri adoperati sono del tipo BASF da 275 m. della durata in registrazione in continua a 4.75 cn/sec di 90 minuti. Con la registrazione in trigger la durata dei nastri varia dai 2 at 5 gìorni e ciò sulla base del livello di sismicità e delle sorgent'i di rumore esterne. La sceìta dei parametri di trigger è stata effettuata sulla base del rumore di fondo presente nell'area e delle caratterìstiche degli eventi che si andavano registrando. Tutto ciò ha comportato un continuo adeguamento dei parametri stessi. La manutenzione detla rete prevede il cambio dei nastri ogni 2-5 giorni e la sostituzione delle batterie di alimentazione ogni 7 - l0 giorni. I nastrj reg'istrat'i, portati aì Centro d'i Sorveglianza, vengono quì decodificati mediante il sistema SAS e gli eventi riconosciuti tali vengono poi accumulati su f'loppy disk permettendo in taì modo 'il riutil'izzo dei nastri Lo scopo principale dell'intervento, che s'i attua con I'utilizzo di un relativamen te fitto array di punti dì registrazione localizzato sull'ipotizzato volume sismogenetico, risiede nel tentat'ivo di abbassare'la sogìia di magnitudo per 1a detezione degìi eventi nonchè di fornirne qua'lche localizzaztone e meccan'ismo focale. Inoltre cj si propone di caratterizzare i meccanismi all'origine sulla base delle diverse tipologie delle forme d'onda. Risulta evidente la necess'ità di definire un appropriato modello d'i velocità ed una scala d'i magnitudo locale che sia adeguata definire ìa magnitudo di eventi di bassa energia. Infatti la scala di magnitudo locale attualmente adottata per la stazione 0V0 è stata ottenuta eseguendo una regressione lineare fra le durate degli eventi rica vate dai sismogrammi di tale stazione e 1e magnitudo Wood-Anderson di RPM (Roma Monte Porzio). I dati utitjzzatt nella regressione per ottenere la curva magn'itudo-durata sono quelli relativj a'lla sequenza s'ism'ica che ha seguito I'evento del 23/11/80 in Irpinia.

6 Essendo RPM più distante di 0V0 dì circa 100 Km dall'area epicentrale 1a min'ima M1 osservata da quel'la stazione fu 3.0. Per questo motivo magnitudo inferiori a 3.0 furono estrapolate dall'approssimazione quadratica media e quind'i risultano assolutamente inadeguate per una corretta val utazi one deg'l i eventi ì egati al I 'atti vi tà vul cani ca del I 'apparato. E'necessario perciò determinarex novo una relazione che tenga conto della ampiezza e della durata del segnale da cui ricavare I'energia e quindi con opportune correlazioni la magnitudo degli eventi. Da una analisi delìe prime registraz'ioni decodificate si notano differenti forme d'onda per lo stesso evento alle varie stazioni (Fig. 2) nonché differenti tipologie peri vari eventi registrati. Per esempio'in Fig.3 è mostrato un evento a bassa frequenza con periodici ritor ni d'ampiezza che potrebbe essere determinato dalla sovrappos'izione di pìù event'i si ngol i. La quantità e la quafità dei dat'i finora raccolti giustificano'i1 protrarsi di tale intervento fino a tutto marzo La configurazìone finale della rete è que'lla mostrata in Fì9. 1 A breve termine si prevede I'istituzione di un altro punto stazione in direzione Sud a quota 300 metri circa. Inoltre è prev'isto I'utilizzo di una stazione mobile che registrerà per lim'itati period'i dj tempo in punti a quote più basse di quelle coperte dalla rete fissa. A tale programma partecipano i Dott. : M. Castel'lano, F. Ferrucci, G. Gaudiosi' G. Vilardo ed il Sig. V. d'errico

7 rmio Lc coordinate geografiche sono riferite all'ellissoiile o lnternazionale orientalo a Roma (M'Mariol f!le,^?o r.--'i\-.: fh m /1.ì &-n II I\. E ro di Roma (llonte ìlario) d'arcoì l1 ;,rl f\ i:'i\ t.tli',';'.' ;út A j O Punti di registrazione Stazion'i attualmente in funzìone

8 H O SAKA 1.1 E-06 SGV 2.2 E-06 BKt^ 2.6 E- 06 BKE 1.5 E Di cembre h Evento registrato a Più - Fig. 00:27 stazioni, 2- componenti vertical i.

9 ÉL,enl-.: FH14 UÈ-iÉ*-17 i'r'.:irie : i'j*i :'3 lr I u g I : {L '^ltir'i au' Lt.:tu! ll ii i i,i =**'d,u4ru@ 19 r44:51 - Fig. 3 -