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Terremoti e tsunami_ INGV

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presentazione realizzata dal geologo Daniele Cinti, ricercatore presso l'INGV, nell'abito del progetto eTwinning "Nous et le tremblement de terre" 2016-17

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Terremoti e tsunami_ INGV

  1. 1. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia TERREMOTI E RISCHIO SISMICO - natura e origine dei terremoti - propagazione delle onde sismiche - distribuzione dei terremoti - registrazione della forza di un terremoto - terremoti in Italia - difesa dai terremoti
  2. 2. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Scarpata di faglia Ipocentro Epicentro Piano di faglia Che cos’è un terremoto È una VIBRAZIONE della terra prodotta da una rapida liberazione di energia in qualche punto al suo interno
  3. 3. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Che cos’è un terremoto Le rocce della crosta sono sottoposte a sforzi causati dai movimenti delle placche: il terremoto si genera nel momento in cui la roccia si rompe
  4. 4. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Le faglieTipi di faglie compressivadistensiva trascorrente
  5. 5. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Le faglieEsempi di faglie DIRETTA INVERSA
  6. 6. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Terremoto di San Francisco, 1906 Esempi di faglie TRASCORRENTE traccia della faglia
  7. 7. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Terremoto di Kobe (17 Gennaio 1995, Mw=7.2) spostamento orizzontale e verticale Esempi di faglie
  8. 8. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Propagazione delle onde sismiche ONDE DI COMPRESSIONE (longitudinali) ONDE DI TAGLIO (trasversali) ONDE DI SUPERFICIE
  9. 9. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Propagazione delle onde sismiche ONDE DI COMPRESSIONE (longitudinali) ONDE DI TAGLIO (trasversali) ONDE DI SUPERFICIE Al loro passaggio, le particelle del materiale attraversato oscillano avanti e indietro nella direzione di propagazione dell’onda. Sono le più veloci fra le onde generate da un terremoto e dunque le prime registrate da un sismogramma, da cui il nome di Onda P (Primaria).
  10. 10. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Propagazione delle onde sismiche ONDE DI COMPRESSIONE (longitudinali) ONDE DI TAGLIO (trasversali) ONDE DI SUPERFICIE Provocano oscillazioni perpendicolari alla loro direzione di propagazione. Sono meno veloci delle onde P e vengono registrate dopo di queste da un sismogramma, da cui il nome di Onda S (Secondaria).
  11. 11. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Propagazione delle onde sismiche ONDE DI COMPRESSIONE (longitudinali) ONDE DI TAGLIO (trasversali) ONDE DI SUPERFICIE Quando le onde interne raggiungono la superficie si trasformano in parte in onde superficiali, che si propagano dall’epicentro lungo la superficie terrestre (simili ad increspature sulla superficie dell’acqua) Il movimento delle particelle attraversate da queste onde è trasversale e orizzontale rispetto alla direzione di propagazione delle onde Simili a onde che si propagano quando un sasso viene lanciato in uno stagno. Fanno vibrare il terreno secondo orbite ellittiche e retrograde rispetto alla direzione di propagazione dell'onda
  12. 12. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Propagazione delle onde sismiche ONDE DI COMPRESSIONE (longitudinali) ONDE DI TAGLIO (trasversali) ONDE DI SUPERFICIE
  13. 13. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Epicentro Nucleo (solido) Nucleo (liquido) Mantello Le onde sismiche (P e S) si propagano dall’ipocentro in tutte le direzioni all’interno della Terra rimbalzando sulle discontinuità
  14. 14. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Le Placche principali in cui è suddivisa la litosfera terrestre
  15. 15. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Distribuzione degli epicentri dei terremoti
  16. 16. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Distribuzione degli epicentri dei terremoti
  17. 17. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Faglia del Fucino M: 7.0 lunghezza: 28 km larghezza: 15 km max movimento: 1m Faglia di Sumatra M: 9.3 (Cile 1960, M=9.5) lunghezza: 1300 km larghezza: 200 km max movimento: 15m Faglia 1915 Faglie sismogenetiche italiane Energia liberata dai terremoti
  18. 18. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Distribuzione degli epicentri dei terremoti
  19. 19. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Placca Africana Placca Euro-Asiatica Le placche e l’Italia
  20. 20. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia AFRICA EURASIA ARABIA Le placche e l’Italia
  21. 21. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia AFRICA EURASIA ARABIA8 mm/a Convergenza Sumatra: 60 mm/a Giappone: 83 mm/a Le placche e l’Italia
  22. 22. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Sismicità in Italia
  23. 23. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Componente verticale Componente radiale Componente trasversale Onde P Onde S Onde di Love Onde di Rayleigh Onde di Rayleigh Sismogramma Onde S Onde S Onde P Onde P
  24. 24. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Sismogramma
  25. 25. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia La rete di stazioni sismiche dell’INGV
  26. 26. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia S P Misurando la differenza tra l’arrivo della prima onda P e l’arrivo della prima onda S si determina la distanza tra l’epicentro e la stazione sismica Intervallo S-P Me si calcola l’epicentro di un terremoto?
  27. 27. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Tempo di arrivo dell’onda P Tempo di arrivo dell’onda S Intervallo S-P: 5.5 s Registrazione alla prima stazione Santa Sofia (SFI) Tempo di arrivo dell’onda P Tempo di arrivo dell’onda S Intervallo S-P: 8.5 s Registrazione alla seconda stazione Fossombrone (FSSB) Tempo di arrivo dell’onda P Tempo di arrivo dell’onda S Intervallo S-P: 11.8 s Registrazione alla terza stazione Esanatoglia (SNTG)
  28. 28. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia 0 2 4 6 8 10 12 14 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Distanza Epicentro-Stazione (km) TempoS-P(s) Intervallo S-P: 5.5 s Intervallo S-P: 8.5 s Intervallo S-P: 11.8 s epicentro-stazione SFI: 38 km epicentro-stazione FSSB: 59.5 km epicentro-stazione SNTG: 83 km Conversione dei tempi di arrivo in distanze
  29. 29. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia epicentro-stazione SFI: 38 km epicentro-stazione FSSB: 59.5 km epicentro-stazione SNTG: 83 km Determinazione dell’epicentro
  30. 30. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Epicentro epicentro-stazione: 83 km epicentro-stazione: 59.5 km epicentro-stazione: 38 km 27 Novembre 2001 12:11:49 Determinazione dell’epicentro
  31. 31. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Magnitudo Richter •Si determina con uno strumento •Stima l’energia liberata dal terremoto Intensità Scala MCS •Si determina con l’osservazione •Stima gli effetti del terremoto in un luogo Come si misura la “grandezza” di un terremoto? Mercalli-Cancani-Sieberg
  32. 32. M = 1 M = 2 M = 3 Si esprime con un numero. Esempio 5.2 Quando la magnitudo aumenta di 1, l’energia aumenta di circa 30 volte. Magnitudo Richter
  33. 33. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia 1935 - Richter definisce la magnitudo “locale” ML=log(AWA)+f(D) f(D) - funzione di correzione D - distanza epicentrale AWA - massima ampiezza registrazione Magnitudo locale(Ml) e magnitudo momento (Mw)
  34. 34. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia comprende 12 gradi di intensita’ crescente I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Scala Mercalli
  35. 35. II e III grado: la scossa è debole e avvertita da pochissimi IV grado: non tutti avvertono la scossa;
 le finestre tintinnano e le porte scricchiolano. V grado: scossa forte, gli oggetti oscillano e possono cadere
  36. 36. VI grado: scossa forte, gli oggetti cadono. Si verificano danni leggeri VII grado: scossa molto forte, danni moderati a molti edifici; caduta di camini e tegole
  37. 37. VIII grado: molti edifici sono gravemente danneggiati, alcuni crollano IX grado: distruzione di circa la metà degli edifici
  38. 38. X grado:la maggior parte degli edifici crolla. Anche ponti possono essere distrutti XI grado: distruzione totale. Anche i manufatti più resistenti si danneggiano o crollano. Notevoli effetti sull’ambiente (frane, spaccature, liquefazioni).
  39. 39. XII grado: catastrofico. Nessuna opera dell’uomo regge; il paesaggio viene sconvolto Terremoto in Calabria 1783. Avvennero grandi sconvolgimenti della topografia. Imponenti frane sbarrarono fiumi, creando laghi. Si aprirono grandi fenditure e cavità.
  40. 40. Il fenomeno della liquefazione durante lo scuotimento sismico si origina preferibilmente in sedimenti posti tra 1 e circa 10-15 m di profondità. Per sfogare questa pressione in eccesso il deposito liquefatto cerca una via di fuga spingendo verso zone a minore pressione, ovvero verso l’alto, attraverso fratture o condotti, di neoformazione o preesistenti, sia naturali che artificiali (pozzi per l’acqua ad esempio). Liquefazione La liquefazione  del terreno avviene quando la pressione dell’acqua contenuta fra i pori di un terreno diventa talmente forte da annullare le forze che lo fanno restare compatto. Il terreno, solitamente un mezzo resistente a sollecitazioni, solido, inizia a comportarsi come un fluido.  Questo non avviene in tutti i tipi di terreno: avviene soprattutto nei terreni non coesivi (per esempio le sabbie), e non su quelli coesivi (come le argille). Inoltre deve esserci già un’alta percentuale di acqua.
  41. 41. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Liquefazione
  42. 42. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Turchia 1999 Giappone 1964 Emilia Romagna 2012 Liquefazione
  43. 43. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Sismicità in Italia
  44. 44. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Friuli 1976 M 6.4 Pianura Padana 2012 M 5.9 Umbria 1997 M 6.0 L’Aquila 2009 M 6.3 Avezzano 1915 M 7.0 Irpinia 1980 M 6.9 Messina 1908 M 7.2 Sismicità in Italia Centro Italia 2016 M 6.5
  45. 45. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Messina 1908 M 7.2 Mappa delle intensità in Scala Mercalli Circa 80000 vittime di cui 2000 dovute al successivo maremoto, distruzione di moltissimi edifici
  46. 46. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Avezzano 1915 M 7.0 Circa 30000 vittime, distruzione di moltissimi edifici A San Vito VII grado (scossa molto forte, danni moderati a molti edifici; caduta di camini e tegole)
  47. 47. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Friuli 1976 M 6.4 989 vittime, 18000 case distrutte
  48. 48. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Irpinia 1980 M 6.9 Mappa delle intensità in Scala Mercalli 2914 vittime e gravissimi danni a molte abitazioni
  49. 49. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Umbria 1997 M 6.0 Mappa delle intensità in Scala Mercalli 11 vittime, molte case danneggiate
  50. 50. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia L’Aquila 2009 M 6.3 309 vittime e gravi danni a molte abitazioni Mappa delle intensità in Scala Mercalli
  51. 51. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Pianura Padana 2012 M 5.9 27 vittime e grave danno a molti edifici Mappa delle intensità in Scala Mercalli
  52. 52. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia 3406 con Mw>2.5 72 con Mw>4 6 con Mw>5 Terremoti in Italia nel 2016
  53. 53. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia 17/07/1844 Palestrina Intensità VI-VII 10/04/1885 Serrone(?) Mw 4.5 22/01/1892 Genzano Mw 5.1 19/07/1899 Frascati Mw 5.1 13/01/1915 Avezzano (a San Vito Romano Intensità VII) 11/06/1997 Guidonia Mw 4.1 11/03/2000 Canterano Mw 4.3 (a San Vito Romano Intensità V-VI) 22/05/2000 Canterano Mw 3.5 28/05/2000 Saracinesco Mw 3.9 27/06/2000 Saracinesco Mw 4.2 13/11/2000 Canterano Mw 3.6 20/12/2001 San Vito Romano Mw 4.0 05/10/2004 Gerano Mw 3.3 17/04/2010 Bellegra Mw 2.2 Terremoti a San Vito Romano e dintorni V grado: scossa forte, gli oggetti oscillano e possono cadere VI grado: scossa forte, gli oggetti cadono. Si verificano danni leggeri
  54. 54. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Terremoti a San Vito Romano e dintorni
  55. 55. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Terremoti a San Vito Romano e dintorni
  56. 56. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia I terremoti NON si possono prevedere allo stato attuale delle conoscenze Prevedere un terremoto significa indicare DOVE, QUANDO e con quale INTENSITA’ ci si può aspettare che il terremoto arrivi Si possono prevedere i terremoti? Previsione deterministica Studio dei fenomeni precursori Previsione statistica Studio della sismicità storica
  57. 57. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Precursori dei terremoti Deformazioni del suolo Variazione velocità onde P Variazione del livello di acqua nei pozzi/intorbidimento dell’acqua/incremento temperatura Radon Comportamento degli animali Previsione deterministica Terremoto di Haicheng (Cina), 1975 Mw 7,6 Unico caso nella storia di previsione andata a buon fine
  58. 58. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Distribuzione geografica non casuale Ricorrenza dei terremoti Previsione statistica Gli studi sui terremoti del passato permettono di circoscrivere le aree a maggior rischio e i tempi di ritorno di forti terremoti (ad es., nella zona de L’Aquila la ricorrenza è di circa 200 anni) Documenti storici (ad es., il resoconto del Petrarca del 1350 sui danni subiti dalla città di Roma dal sisma del 1349) Dendrocronologia Paleosismologia (datazione di terremoti del passato dallo scavo di trincee)
  59. 59. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Roccia Sedimenti sciolti Terremoto Prevenzione vuol dire sapere DOVE si costruisce Gli effetti del terremoto possono essere diversi al variare del tipo di roccia Prevenzione
  60. 60. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Prevenzione vuol dire sapere COME si costruisce Prevenzione
  61. 61. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia La mappa descrive la distribuzione spaziale dello scuotimento del suolo ossia l’accelerazione massima attesa in un dato intervallo di tempo (475 anni) che è l’intervallo fondamentale preso in considerazione dall’ingegneria sismica mondiale è un parametro utile per la progettazione sismica degli edifici Prevenzione
  62. 62. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia MAREMOTI E TSUNAMI
  63. 63. Tsu = onda nami = porto Cos’è uno Tsunami? Tsunami è una parola giapponese che significa onda (tsu) nel porto (nami), in quanto anticamente si osservava che alcune onde diventavano devastanti avvicinandosi alla costa. Il termine italiano usato per definire uno tsunami è maremoto, cioè una serie di onde che, superando l'abituale linea costiera, provocano danni all'interno dei porti, ma anche lungo tutta la costa e a volte nell’entroterra.
  64. 64. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Come si genera un maremoto? Un maremoto può essere causato da un evento sismico, frane, eruzioni vulcaniche e, raramente, dalla caduta di meteoriti. Spesso, associate ai maremoti, possono verificarsi le onde di tsunami che sono generate dallo spostamento istantaneo di una grande massa d’acqua.
  65. 65. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Come si genera un maremoto da un terremoto? 1. Un terremoto sottomarino provoca una frattura sul fondo dell’oceano, spostando la colonna d’acqua soprastante. 2. Questo movimento genera una serie di onde di modesta altezza, con enorme lunghezza d’onda. 3. Al diminuire della profondità dell’acqua, l’altezza dell’onda cresce, fino ad infrangersi sulla costa con grande impatto.
  66. 66. Quanto è veloce l’onda di maremoto? Le onde di tsunami viaggiano ad elevata velocità in mare aperto, propagandosi per migliaia di chilometri. A largo sono pressoché impercettibili e la loro altezza supera raramente il metro. In prossimità delle coste, dove i fondali sono meno profondi, l’onda rallenta la sua corsa, aumentando in altezza.
  67. 67. Le onde prodotte dal vento muovono solamente la parte superficiale dell’acqua Le onde di tsunami muovono tutta la colonna d’acqua dal fondale alla superficie Che differenza c’è tra l’onda di maremoto e le altre onde?
  68. 68. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Dove sono avvenuti i maremoti nel mondo? La maggior parte degli tsunami si verifica nell’Oceano Pacifico, e in generale, nelle zone dove l’attività sismica e tettonica è più intensa
  69. 69. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia ANIMAZIONE DELLO TSUNAMI GENERATO DAL TERREMOTO SOTTOMARINO DEL 2004 NEL SUD-EST ASIATICO L'evento ha avuto inizio alle ore 00:58:53 UTC del 26 dicembre 2004 quando un violentissimo terremoto con M: 9.3 ha colpito l'Oceano Indiano al largo della costa nord- occidentale di Sumatra (Indonesia). Il conseguente maremoto si è manifestato attraverso una serie di onde anomale alte fino a 15 metri che hanno colpito vaste zone costiere dell'area asiatica tra i quindici minuti e le dieci ore successive al sisma.
  70. 70. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia ANIMAZIONE DELLO TSUNAMI GENERATO DAL TERREMOTO SOTTOMARINO DI CASCADIA DEL 1700
  71. 71. …e nel mediterraneo? Il Mediterraneo ha una lunga storia di tsunami: circa duecento gli eventi conosciuti degli ultimi 4000 anni. I due più famosi sono quello connesso all'esplosione del vulcano di Santorini (probabilmente nel 1620 a.C.) e quello avvenuto a seguito del terremoto di Messina e Reggio Calabria (1908) con onde che raggiunsero i 13 m.
  72. 72. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Dove sono avvenuti i maremoti in Italia? 1908 1693 1783 1905 1627 1627 1930 1887
  73. 73. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Maremoto a Stromboli
 31 dicembre 2002
  74. 74. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Come ci si deve comportare in caso di tsunami? Se sei in prossimità del mare e avverti una scossa sismica: allontanati rapidamente dalla spiaggia e spostati in un luogo sicuro sopraelevato.
  75. 75. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Come ci si deve comportare 
 in caso di tsunami? Se sei in spiaggia e osservi un improvviso anomalo ritiro del mare, pur non avvertendo il terremoto: non fermarti a guardare il fenomeno e a raccogliere conchiglie o pesci rimasti in secco! Allontanati subito perché il ritiro potrebbe essere seguito da un’onda di maremoto e gli tsunami viaggiano più veloce di una persona che corre. Anche onde basse, apparentemente innocue, possono infatti avere una grande energia distruttiva ed essere in grado di causare gravi danni.
  76. 76. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Come ci si deve comportare 
 in caso di tsunami? Se invece ti trovi in acqua non avvicinarti alla costa ma dirigiti verso il largo dove le onde di maremoto sono più basse e meno pericolose.
  77. 77. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Grazie per l’attenzione! www.ingv.it nunzia.voltattorni@ingv.itdaniele.cinti@ingv.it

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