Massimo Compagnoni
Principali aspetti geologici e fisici dei terremoti: alcune osservazioni sui recenti terremoti italiani
Geodinamica e tettonica globale
Main geological and physical aspects of earthquakes: some observations on recent earthquakes in Italy. Geodynamics and global tectonics
Risposta sismica locale della stazione accelerometrica AQAMichele D'angelo
Nel caso di studio affrontato si è
sviluppata un’analisi di risposta sismica locale (RSL) nel centro della valle del fiume
Aterno; in termini di valori di picco, misure spettrali e misure integrali; ottenute
utilizzando input sismici selezionati da database nazionali, spettro compatibili ed da
relazioni numeriche. Infine, i risultati dell’analisi di RSL sono stati confrontati con i
segnali ottenuti dalle registrazioni relative il mainshock del 6 aprile 2009, in termini di
storie temporali, spettri di risposta
Massimo Compagnoni
Principali aspetti geologici e fisici dei terremoti: alcune osservazioni sui recenti terremoti italiani
Geodinamica e tettonica globale
Main geological and physical aspects of earthquakes: some observations on recent earthquakes in Italy. Geodynamics and global tectonics
Risposta sismica locale della stazione accelerometrica AQAMichele D'angelo
Nel caso di studio affrontato si è
sviluppata un’analisi di risposta sismica locale (RSL) nel centro della valle del fiume
Aterno; in termini di valori di picco, misure spettrali e misure integrali; ottenute
utilizzando input sismici selezionati da database nazionali, spettro compatibili ed da
relazioni numeriche. Infine, i risultati dell’analisi di RSL sono stati confrontati con i
segnali ottenuti dalle registrazioni relative il mainshock del 6 aprile 2009, in termini di
storie temporali, spettri di risposta
Massimo Compagnoni: Principali aspetti geologici e fisici dei terremotiLuca Marescotti
Nell'ambito del tema generale "Costruzione del territorio, condizioni ambientali e rischi naturali", la lezione sui principali aspetti geologici e fisici dei terremoti.
Il contesto è il laboratorio tenuto dal 29 febbraio al 4 marzo 2016 presso il Politecnico di Milano: "Conoscenza e tecnologie appropriate per la sostenibilità e la resilienza in urbanistica - Knowledge and Appropriate Technologies for Sustainability and Resilience in Planning".
Una panoramica sulla geofisica. Capitolo 16 - An overview of geophysics. Chap...Franco Mangini
Prospezioni geofisiche. I metodi radioattivi e le misure geotermiche - Geophysical prospecting. The radioactive methods and the geothermal measurements.
Piattaforma Web per la geofisica applicata al campo ambientale e geotecnico (metodi e applicazioni). Elementi di Sismica a Riflessione e Georadar. Principi fisici e Caratterizzazione dei Materiali.
New design approach on rockfall Embankment Thomas Frenez
La costruzione di rilevati paramassi in terra rinforzata sta diventando una soluzione comune per la protezione dal fenomeno della caduta massi. Questo tipo di strutture risulta infatti veloce e semplice da realizzare, e ha un impatto ambientale ridotto grazie al veloce attecchimento della vegetazione dopo la costruzione. Nonostante la semplicità di costruzione, il comportamento dinamico di tali strutture in risposta all’impatto di blocchi in roccia risulta complesso da modellare; nel corso degli anni sono stati proposti ed utilizzati numerosi modelli di calcolo, basati su concetti afferenti la balistica, sul principio dell’urto anelastico o su formulazioni geotecniche di tipo empirico. Alla luce delle richieste della nuova normativa italiana, gli autori si propongono di mostrare un caso di applicazione di un nuovo modello di calcolo (Carotti et al., 2003; di Prisco C. e Vecchiotti M., 2004) alla progettazione di un rilevato paramassi nel Comune di Ala (TN), finanziato dalla Provincia Autonoma di Trento. Lo strumento è in grado di valutare non solo la profondità di penetrazione del blocco all’interno del rilevato, ma anche gli effetti di una possibile attivazione di un meccanismo di rottura più ampio all’interno dello stesso.
Use of advanced Technologies to support Planning in
hazardous Areas: an Introduction / Vulnerability vs urban and regional Resilience.
Lesson 2: How Spatial Planning can contribute to Prevention Policies. L'uso delle innovazioni tecnologiche per supportare la pianificazione nelle regioni con elevati rischi di catastrofi naturali: un'introduzione / La vulnerabilità in rapporto alla resilienza urbana e territoriale.
Lezione 2: Come la pianificazione territoriale e urbana possono rafforzare le politiche di prevenzione.
Massimo Compagnoni: Principali aspetti geologici e fisici dei terremotiLuca Marescotti
Nell'ambito del tema generale "Costruzione del territorio, condizioni ambientali e rischi naturali", la lezione sui principali aspetti geologici e fisici dei terremoti.
Il contesto è il laboratorio tenuto dal 29 febbraio al 4 marzo 2016 presso il Politecnico di Milano: "Conoscenza e tecnologie appropriate per la sostenibilità e la resilienza in urbanistica - Knowledge and Appropriate Technologies for Sustainability and Resilience in Planning".
Una panoramica sulla geofisica. Capitolo 16 - An overview of geophysics. Chap...Franco Mangini
Prospezioni geofisiche. I metodi radioattivi e le misure geotermiche - Geophysical prospecting. The radioactive methods and the geothermal measurements.
Piattaforma Web per la geofisica applicata al campo ambientale e geotecnico (metodi e applicazioni). Elementi di Sismica a Riflessione e Georadar. Principi fisici e Caratterizzazione dei Materiali.
New design approach on rockfall Embankment Thomas Frenez
La costruzione di rilevati paramassi in terra rinforzata sta diventando una soluzione comune per la protezione dal fenomeno della caduta massi. Questo tipo di strutture risulta infatti veloce e semplice da realizzare, e ha un impatto ambientale ridotto grazie al veloce attecchimento della vegetazione dopo la costruzione. Nonostante la semplicità di costruzione, il comportamento dinamico di tali strutture in risposta all’impatto di blocchi in roccia risulta complesso da modellare; nel corso degli anni sono stati proposti ed utilizzati numerosi modelli di calcolo, basati su concetti afferenti la balistica, sul principio dell’urto anelastico o su formulazioni geotecniche di tipo empirico. Alla luce delle richieste della nuova normativa italiana, gli autori si propongono di mostrare un caso di applicazione di un nuovo modello di calcolo (Carotti et al., 2003; di Prisco C. e Vecchiotti M., 2004) alla progettazione di un rilevato paramassi nel Comune di Ala (TN), finanziato dalla Provincia Autonoma di Trento. Lo strumento è in grado di valutare non solo la profondità di penetrazione del blocco all’interno del rilevato, ma anche gli effetti di una possibile attivazione di un meccanismo di rottura più ampio all’interno dello stesso.
Use of advanced Technologies to support Planning in
hazardous Areas: an Introduction / Vulnerability vs urban and regional Resilience.
Lesson 2: How Spatial Planning can contribute to Prevention Policies. L'uso delle innovazioni tecnologiche per supportare la pianificazione nelle regioni con elevati rischi di catastrofi naturali: un'introduzione / La vulnerabilità in rapporto alla resilienza urbana e territoriale.
Lezione 2: Come la pianificazione territoriale e urbana possono rafforzare le politiche di prevenzione.
Scira Menoni: Vulnerabilità e resilienza urbana e territoriale: come l’urbanistica e la pianificazione territoriale possono contribuire a politiche di prevenzione.- Urban vulnerability and resilience: how planning may contribute to mitigation policies. Lesson 1: unfortunately negative examples.
What can be done to mitigate risks? Risk assessment / Risk mitigation measures: structural and non structural, long and
short term / Implementation tools: laws, regulations, directives, economic tools –insurance, incentives, taxes- voluntary….
Ulrich Beck reminds us of the fact the in risks imply a tightly coupled combination of “facts” and “values” that make any risk related decision neither purely technical nor purely political.
The complexity of risk conditions requires a suitable approach for a world of infrastructures and settlements built as a sole system.
Che cosa abbiamo tra le mani, quando vediamo una cartografia di un piano urbanistico, un GIS, una pagina di Google Maps? O Street View?
[Mauro Salvemini, professore Università La sapienza Roma, presidente AMFM Gis Italia.]
Alcuni approfondimenti su:
Planetary Boundaries, The Economics of Ecosystems and Biodiversity (TEEB), e discussione in classe sui corsi. 13-16-20 giugno 2016.
11 Scienza urbanistica e teoria dell'urbanistica - Etica scienza tecnica: il dominio dell'etica in una teoria generale / Science and land use planning theory - Ethics techniques science: the ethical foundation of a general theory. Leggere e rileggere le commemorazioni nei calendari non solo l'importanza delle memorie civili (del proprio paese come il 25 aprile o il 2 giugno e quelle di tutti i paesi), ma anche le ricorrenze “mondiali” istituite per dare al futuro possibilità di esistere: il giorno dell'Acqua (Water Day 22 marzo), il giorno della Terra (Earth Day 22 aprile), il giorno dell'ambiente (World Environment Day 5 giugno). In una delle prime lezioni abbiamo accennato alle esercitazioni per l'emergenza della piena della Senna e ora in questi giorni si assiste alla gestione reale dell'emergenza; nella lezione precedente abbiamo discusso di cinque postulati alla base di una teoria generale e ora vedremo l'importanza dell'etica (ricordate l'etica per gli eletti?) nell'impegno politico e scientifico per l'urbanistica vedendo l'attualità dei dipinti di Ambrogio Lorenzetti a Siena.
10 Scienza urbanistica e teoria dell'urbanistica - Etica scienza tecnica: per una teoria generale / Science and land use planning theory - Ethics techniques science: for a general theory. Nelle lezioni precedenti abbiamo visto come i limiti della prassi, che impediscono la costruzione di una teoria generale (le tre costanti), impediscano di comprendere i limiti dello sviluppo e i rischi di questo modello in un pianeta sempre più urbano. L'aumentare dei rischi dipende della crescita demografica e della maggior esposizione di popolazione a eventi catastrofici e sistemici. In questa lezione si parlerà dei modelli giuridici e di cinque postulati necessari per impostare una teoria urbanistica in ambito ecologico. Rafforzare teoreticamente l’urbanistica significa conoscere il processo e il suo controllo: dunque, saper amministrare l’urbanistica? AMMINISTRARE significa valutare e controllare il processo “pianificazione-attuazione-gestione” nella sua interezza e complessità, significa quindi possedere anche la capacità di spiegazione e controllo degli effetti indotti, e quindi anche la capacità di entrare nel merito delle questioni sociali e ambientali ben consci che queste dipendono largamente dalle caratteristiche politiche degli Stati. La contiguità con il mondo sociale rende evidente che l'urbanistica e le opere pubbliche non sono solo opere materiali.
12 Scienze e tecnologie nel governo delle trasformazioni - Le potenzialità dell'urbanistica come scienza / Science and technology for the governance of land use transformations - The potential of planning as a science La produzione di territorio e le tecnologie di prodotto dalle infrastrutture come condizioni generali per trasformare e sfruttare le risorse naturali agli insediamenti. Le infrastrutture sono mezzo e strumento per trasformare l’ambiente naturale in ambiente antropico, per produrre cibo e ricavare materie prime. Tra gli obiettivi principali stanno innovazione e sicurezza: le innovazioni tecnologiche nelle reti infrastrutturali, necessarie su tutte le infrastrutture, dagli impianti elettrici alle fognature o all’approvvigionamento idrico per le coltivazioni e per l’energia, non sono simbolo di ricchezza, ma di sicurezza, efficienza e affidabilità dei servizi; non sono un’opzione facoltativa, ma una necessità per fornire le condizioni generali adeguate e sostenibili allo sviluppo sociale e economico di un paese. Al termine si afferma che solo una cultura che combina coscienza collettiva e conoscenza delle relazioni reciproche tra organismi, oggetti e ambiente, potrà affrontare criticamente i temi dell’equità, del benessere e dei valori, per risolvere problemi generali, per mantenere il rapporto tra teoria e prassi nell’urbanistica, per ricostruire l’agire umano in armonia con l’ambiente.
Scienze e tecnologie nel governo delle trasformazioni Esercitazione sull'applicazione degli studi sui servizi ambientali nella pianificazione. In questa esercitazione si parlerà su come mappare e
valutare i servizi svolti dagli ecosistemi
EEA Mapping and assessing the condition of Europe's ecosystems & The Economics of Ecoservices and iosphere TEEB & Common International Classification of Ecosystem Services CICES.
MOVIMENTO PER LA DIGNITA’ DELLA DOCENZA
UNIVERSITARIA: le motivazioni dello scipopero del 20 maggio 2016. Le risorse del sistema pubblico universitario italiano.
Introduzione al Piano di Governo del territorio. Le relazioni tra urbanistica e ambiente e la Vas come strumento della pianificazione (cioè dell'urbanistica come tecnologia di processo). Il governo del territorio
coinvolge una molteplicità di azioni, si deve
legare alla programmazione -economica e temporale- delle opere pubbliche, per realizzare infrastrutture adeguate,
per valutare disponibilità di risorse ambientali e gli impatti.
2016 Science, Technology and Governance in Land Use Change. Exercise on a case study: the Municipality of Vigevano
Per una teoria della pianificazione urbana e territoriale in ambito ecologico. È possibile trovare elementi di validazione o falsificazione della teoria? Le relazioni tra urbanistica e ambiente La Vas come strumento urbanistico per valutare impatti e disponibilità di risorse ambientali.
2016 Science and technology in land use and governance 2. The importance of p...Luca Marescotti
Per una teoria della pianificazione urbana e territoriale in ambito ecologico. È possibile trovare elementi di validazione o falsificazione della teoria? Le relazioni tra urbanistica e ambiente La Vas come strumento urbanistico per valutare impatti e disponibilità di risorse ambientali.
2016 Science and technology to govern the land uses. 2 The importance of land...Luca Marescotti
Science and technology to govern the land uses. The importance of land use planning as a science. Scienze e tecnologie nel governo delle trasformazioni: l'importanza dell'urbanistica come scienza. Le forti contraddizioni tra i diversi aspetti che caratterizzano la vita sul pianeta Terra, aiutano a rafforzare posizioni così ideologiche da far rinnegare i più evidenti benefici delle molte rivoluzioni (agronomiche, industriali, sanitarie e sociali) a favore di inesistenti passati arcadici, con il risultato di mettere a rischio molti processi politici e conoscitivi. [ma che cosa vuol dire: DECRESCITA FELICE?]. Per affrontare correttamente il rapporto tra scienze e tecnologie nel governo del territorio bisogna sciogliere il groviglio di luoghi comuni che stanno alla base di queste apparenti contraddizioni e indeboliscono ogni capacità di azione.
2016 Environmental Technologies: Fundamentals in the biosphere knowledge. The...Luca Marescotti
Come le Carte Europee dell'ARia, del suolo e dell'acqua hanno imposto regole ai paesi membri. Le caratteristiche fisiche dell'acqua, le quantità nel ciclo delle acque fino ai metodi di uso - sfruttamento - distruzione della risorsa. Alcuni esempi. I bacini idrografici: misure non strutturali (come la pianificazione territoriale) e misure strutturali (le opere).
2016 Science and urban planning theory. Learning from ecology and reality Luca Marescotti
[revised: slide 10 has been changed]
2016 Science and urban planning theory. Learning from ecology and reality.
Il contesto dell'urbanistica è fornito dall'analisi degli squilibri dell'urbanisimo mondiale e dalla discussine sui limiti dello sviluppo o della crescita demografica. La costruzione di una teoria in ambito ecologico privilegia le analisi della capacità di carico di una regione, dei fattori limitanti la crescita di una popolazione (anche umana), del metabolismo urbano e dell'impronta ecologica, esplicitando i legami tra i metodi. Il caso degli studi sull'impronta ecologica di Londra è utile per vedere quattro aspetti: l'esigenza di protocolli trasparenti, la questione etica della responsabilità disciplinare e politica, i rapporti con la politica, le scelte in condizioni di incertezza.
2016 An Ecological Planning Theory 1 Science and land use planning theory. Le...Luca Marescotti
2016 Science and land use planning theory. Learning from ecology and reality. Scienza urbanistica e teoria dell'urbanistica: imparare dall'ecologia e dalla realtà. Tra tutti i documenti disponibili abbiamo selezionato nei fondamenti quelli che maggiormente permettevano di individuare i principi guida dell'urbanistica, ma abbiamo trovato definizioni contrastanti (una disciplina o un insieme di discipline complementari? oppure tecniche operative senza autonomia disciplinare?) Nonostante vi fosse un unico oggetto di interesse (le città, le loro espansioni e trasformazioni), l'urbanistica appare deformata da una visione classica e convenzionale che non tiene conto di condizioni generali, indirizzi giuridici, questione ambientale. Da qui si inizia per fondare una visione scientifica e una teoria in ambito ecologico.
2016 Science and urban planning theory 5. Economy and planning, interesting b...Luca Marescotti
Science and urban planning theory. Economy and planning, interesting but threatening marriage. Scienza urbanistica e teoria dell'urbanistica. Economia e urbanistica, un'unione interessante ma pericolosa. L'originalità del caso italiano negli studi e nelle polemiche sui rapporti tra l'urbanistica moderna e l'impegno politico. Gli studi degli economisti sul valore-prezzo della terra: dalla rendita fondiaria agricola assoluta e differenziale a quella urbana. Dall'idea del libero mercato e della sua forza di regolatore allo sviluppo dei concetti di rendita quasi-rendita, monopolio, oligopolio collusivo.
2016 Fundamentals of Planning. 4 - The history of urbanism and the protection...Luca Marescotti
La storia dell'urbanistica e la difesa del patrimonio storico urbano come transizione verso consapevolezza e formulazione scientifica. La storia dell'urbanistica e la difesa del patrimonio storico urbano come transizione verso consapevolezza e formulazione scientifica. La sequenza dei nomi (come questi per esempio: Numa Denis Fustel de Coulange, Werner Hegemann, Lewis Mumford, Pierre Lavedan e Marcel Poete fine alle storie di Leonardo Benevolo, Michel Ragon, Ernst Egli, Paolo Sica, Erwin Gutkind, fino a Emanuele Greco e Mario Liverani) non è una storia lineare, si combinano le diverse definizioni di urbanistica con le visioni politiche e con l'impegno politico.
2016 Environmental Technologies: Fundamentals in Biosphere Knowledge. Soil, S...Luca Marescotti
2016 Environmental Technologies: Fundaqmentals in Biosphere Knowledge. Soil, Support and Feeding - Tecnologie ambientali: le basi nella conoscenza della biosfera. Il suolo, sostegno e nutrizione
2016 Environmental Technologies: Fundamentals in Biosphere Knowledge. Soil, S...
05 compagnoni geosismica-ws2014
1. 2014 Workshop
Conoscenza e tecnologie appropriate per la sostenibilità e la resilienza
in urbanistica
Knowledge and Appropriate Technologies for Sustainability and Resilience
in Planning
Funda Atun, Maria Pia Boni, Annapaola Canevari, Massimo Compagnoni, Luca Marescotti,
Maria Mascione, Ouejdane Mejri, Scira Menoni, Floriana Pergalani
2. LAUREA MAGISTRALE DELLA SCUOLA DI ARCHITETTURA E SOCIETÀ
LABORATORIO ORGANIZZATO DA LUCA MARESCOTTI
3. 4 marzo 2014
PRINCIPALI ASPETTI GEOLOGICI E FISICI DEI TERREMOTI:
ALCUNE OSSERVAZIONI SUI RECENTI TERREMOTI ITALIANI
Massimo Compagnoni
2014 Workshop
Conoscenza e tecnologie appropriate per la sostenibilità e la resilienza
in urbanistica - Knowledge and Appropriate Technologies for
Sustainability a d Resilience in Planning
4. OBIETTIVO ed ARGOMENTI
Conoscenza dei meccanismi geologici e geodinamici che governano il fenomeno
del TERREMOTO e relativi effetti sull’ambiente
MODULO I
Cenni di geodinamica e tettonica globale
Il terremoto
Cenni di sismologia
Effetti sismici locali
Fenomeni precursori
MODULO II
I terremoti de L’Aquila e Emilia:
alcune osservazioni sismologiche e gestione dell’emergenza
Dr. Geol. Massimo Compagnoni
7. GEODINAMICA – TETTONICA GLOBALE
Flusso geotermico
Liberazione del calore interno che causa la
convezione nel mantello motore della tettonica a
placche – controlla la velocità e l’ubicazione delle
deformazioni crostali
Dr. Geol. Massimo Compagnoni
8. GEODINAMICA – TETTONICA GLOBALE
MARGINI DI PLACCA:
DIVERGENTI (DORSALI OCEANICHE)
CONVERGENTI (ZONE DI SUBDUZIONE)
TRASFORMI
Dr. Geol. Massimo Compagnoni
9. GEODINAMICA – TETTONICA GLOBALE
Subduzione di placca oceanica sotto
placca continentale
Subduzione di placca oceanica sotto
placca oceanica
Collisione tra due placche continentali
Dr. Geol. Massimo Compagnoni
10. Velocità relative in cm/a e direzioni di separazione e convergenza tra le placche
GEODINAMICA – TETTONICA GLOBALE
Dr. Geol. Massimo Compagnoni
11. La distribuzione spaziale e caratteristiche dei terremoti non è casuale ma
inquadrata in un contesto geodinamico ben preciso
GEODINAMICA – TETTONICA GLOBALE
Epicentri di terremoti 0-700 km di profondità in un intervallo di 6 anni
Dr. Geol. Massimo Compagnoni
12. La distribuzione spaziale dei terremoti con ipocentro > 100 km evidenzia le zone di
subduzione
GEODINAMICA – TETTONICA GLOBALE
Epicentri di terremoti > 100 km di profondità in un intervallo di 6 anni
Dr. Geol. Massimo Compagnoni
21. ORIGINE DEL FENOMENO
Disomogeneità delle rocce costituenti l’interno della Terra
Sviluppo di forze che tendono a riequilibrare il sistema fisico- chimico
Movimenti a carico degli strati più superficiali e rigidi della Terra: litosfera
Sviluppo ed accumulo di deformazioni a carico delle masse rocciose in reciproco
movimento
Liberazione quasi “istantanea” dell’energia elastica sotto forma di onde sismiche
che si propagano in tutte le direzioni
Dr. Geol. Massimo Compagnoni
22. TEORIA DEL RIMBALZO ELASTICO
Le aree sismicamente attive sono sottoposte a campi di stress variabili che inducono un
accumulo di deformazione: quando questa è tale da vincere la resistenza delle rocce si
genera rottura nel punto più debole la quale si sviluppa fino al raggiungimento di una
nuova posizione di equilibrio; la deformazione permanente “incassata” è massima in
vicinanza della rottura e diminuisce allontanandosi – il riequilibrio delle strutture è
detto RIMBALZO ELASTICO:
Dr. Geol. Massimo Compagnoni
23. PIANI DI DEBOLEZZA
I punti di maggior debolezza si collocano in corrispondenza di piani di rottura detti
“faglie” ove si verifica movimento reciproco tra masse rocciose
Dr. Geol. Massimo Compagnoni
24. TIPI DI TERREMOTI
CONSEGUENZE DEL RIMBALZO ELASTICO
Stato di stress legato ai movimenti reciproci tra due porzioni rocciose
Accumulo di energia elastica
Improvviso scorrimento con brusco processo di ridistribuzione delle tensioni
Raggiungimento di nuove condizioni di equilibrio con scorrimento residuo (rigetto)
Riduzione dello stato tensionale (stress drop) con ripresa del processo di
accumulo di deformazione (ricorrenza dei terremoti e quindi probabilisticamente
evento non casuale indipendente)
Terremoti diversi in funzione della quantità e velocità di accumulo energetico e
della tipologia di rilascio (regime tettonici – geodinamici)
Dr. Geol. Massimo Compagnoni
25. TIPI DI TERREMOTI
VULCANICI
SPROFONDAMENTI SOTTERRANEI
SERBATOI ARTIFICIALI
INIEZIONI PROFONDE
IMPATTO DI METEORITI o GRANDI FENOMENI FRANOSI
TETTONICI
Zone di dorsale medio-oceanica: crosta sottile con ridotti volumi di accumulo
energetico, componente tensionale di tipo estensionale con ridotta resistenza a
rottura della roccia, roccia calda e duttile con meccanismo di rilascio non
improvviso
Zone di subduzione: crosta terrestre spessa con grandi volumi di accumulo
energetico, componente tensionale di tipo comprensivo con alta resistenza a
rottura della roccia, roccia fredda e fragile con meccanismo di rilascio improvviso
Faglie trasformi: volumi di roccia ridotti, componente di spostamento strike-slipe,
roccia relativamente fredda e fragile con rilascio energetico improvviso
Dr. Geol. Massimo Compagnoni
26. TIPI DI TERREMOTI TETTONICI
In funzione della distanza tra epicentro e stazione di registrazione:
-Terremoti locali: entro i 1000 km (10° = angolo compreso tra congiungente
centro terra-ipocentro e centro terra-stazione)
-Terremoti regionali: entro i 2000-3000 km (20°)
-Telesismi: oltre i 2000-3000 km
In funzione della profondità dell’ipocentro:
-Terremoti superficiali: minore di 60-70 km
-Terremoti intermedi: entro 70 e 300 km
-Terremoti profondi: oltre 300 km fino ad un massimo di 600-700 km (a causa
delle proprietà reologiche della terra)
Dr. Geol. Massimo Compagnoni
27. IL FENOMENO
SISMA: Vibrazione del suolo prodotta dalla propagazione delle onde sismiche
generatesi per liberazione dell’energia elastica in occasione della rottura di masse
rocciose deformate sottoposte a campi di stress
Dr. Geol. Massimo Compagnoni
28. IL FENOMENO
LOCALIZZAZIONE
MISURAZIONE ENTITA’
MODELLAZIONE
In assenza di registrazioni di un evento sismico l’unica azione possibile è quella di
misurarne gli effetti sull’ambiente naturale ed antropico
Il primo passo per la conoscenza del fenomeno è la registrazione attraverso
strumenti sempre più efficienti
Dr. Geol. Massimo Compagnoni
29. LA LOCALIZZAZIONE
INDIVIDUAZIONE SPEDITIVA DELL’EPICENTRO
Si ipotizza un modello crostale omogeneo in cui il rapporto Vp/Vs è costante rendendo
sufficiente il calcolo del ritardo tra P e S (tp-ts) su almeno 3 stazioni di registrazione ed
ipotizzando trascurabile la profondità dell’ipocentro rispetto alla distanza dall’epicentro (tsp
x 8 km/s) - altrimenti si utilizza il diagramma dei tempi di tragitto
Utile ai fini della protezione civile data la rapidità con cui si calcola
Dr. Geol. Massimo Compagnoni
30. LA LOCALIZZAZIONE
La localizzazione più precisa si effettua con procedure iterattive utilizzando modelli
crostali molto complessi 3D fino alla convergenza dei dati forniti da numerose
stazioni
Si cerca la coerenza tra i valori di:
ubicazione dell’epicentro
tempo di inizio terremoto
profondità dell’ipocentro
La qualità della localizzazione dipende fortemente dalla geometria della rete di
acquisizione che dovrà essere tale da racchiudere al suo interno l’epicentro del
terremoto da localizzare
Dr. Geol. Massimo Compagnoni
31. LA RETE NAZIONALE
RSN collegate in tempo reale 24h con il
centro operativo INGV a Roma: conta più di
250 stazioni comprese reti collegate
RAN: conta 388 strumenti
(119 analogici e 269 digitali)
Dr. Geol. Massimo Compagnoni
32. LA MISURAZIONE
INTENSITA’
Misura gli effetti del terremoto attraverso scale di osservazione sui danni al
costruito e all’ambiente antropico (M, MM, MSK, MCS, EMS98) o all’ambiente
naturale (ESI)
MAGNITUDO
Misura indirettamente l’energia liberata da un terremoto attraverso il rapporto tra la
grandezza in esame e una grandezza campione ad essa omogenea misurate su scala
logaritmica
M = log (A/T) + f(D, h) + Cs + Cr
A = ampiezza della fase sismica in esame
T = periodo della fase sismica esaminata
f = correzione per distanza dall’epicentro (D) e profondità dell’ipocentro (h)
Cs = correzione tipo di suolo
Cr = correzione tipo di sorgente
Dr. Geol. Massimo Compagnoni
33. LA MISURAZIONE
ML Magnitudo locale o Richter: usata per terremoti che avvengono entro i 600 km
ML = log A + 3·log D – 2,92
Errore sistematico e casuale di determinazione
della magnitudo da ogni stazione
Carattere troppo locale della formula che include
costanti calibrate da Richter per la California
Meridionale
Dipendenza dallo strumento Wood-Anderson
dotato di amplificazione di 2800 volte e periodo
proprio di 0.8 s
Necessità di calibrazione locale attraverso
definizione di un modello crostale, di una
legge di attenuazione specifica e di
correzioni strumentali opportune.
Dr. Geol. Massimo Compagnoni
34. LA MISURAZIONE
Mb Magnitudo onde di volume: adatta per terremoti con distanze epicentrali di 600-
2000 km (25°<D<90°); legge la fase P con T di 1-3 s; satura a 6.0-6.5:
Mb = log (A/T) + 0,01 D + 5,9
Ms Magnitudo onde di superficie: adatta per terremoti con distanze epicentrali
superiori a 2000 km (20°<D<160°); legge le onde superficiali e sottostima i
terremoti profondi; fasi con T di 20 s; satura a 6.0-6.5:
Ms = log (A/T) + 1,66 D + 3,3
Md Magnitudo di durata: adatta per terremoti locale e strumentali e si basa sulla
durata dell’evento
Esistono numerose correlazioni empiriche tra le diverse scale
Ms = -3.2 + 1.45 ML
Mb = 2.94 + 0.55 Ms
Dr. Geol. Massimo Compagnoni
35. LA MISURAZIONE
Mw Magnitudo momento: fa riferimento al significato fisico di momento sismico Mo
Mw = 2/3 log Mo – 6.0 (non valida per eventi di maggiore magnitudo)
Mw = (log Mo – 16.1)/1.5
Il momento sismico non dipende dal tipo di onda o dalla collocazione di uno certo
strumento – l’ampiezza delle onde emesse in tutte le direzione è ad esso
proporzionale e satura solo per eventi molto forti
Mo = µ ∆u A
µ = modulo di rigidità o di scorrimento
A = area della superficie di rottura
∆u = spostamento lungo la faglia
Si analizzano le componenti di bassa
frequenza delle onde sismiche
Dr. Geol. Massimo Compagnoni
36. MECCANISMO FOCALE
Utilizzato per ricavare il tipo di faglia e
l’orientazione del piano di faglia:
-Primo impulso (onde P) giunge alla
stazione verso l’alto: compressione P
-Primo impulso (onde P) giunge alla
stazione verso il basso: trazione T
Necessarie molte stazioni circostanti
l’ipocentro in modo da meglio definire i
piani nodali, ovvero il piano di faglia e il
piano ausiliario
Il meccanismo coppia doppia evita la formazione di un momento angolare non nullo nel piano parallelo alla
faglia che dovrebbe pertanto ruotare, ciò che non si verifica nei terremoti tettonici
Dr. Geol. Massimo Compagnoni
37. MECCANISMO FOCALE
Per distinguere il piano di faglia dal
piano ausiliario è necessario
conoscere a fondo la struttura
geologica della regione: inoltre le
numerose repliche sono spesso
disposte lungo il piano di faglia e quindi
è necessario registrarle (rete fissa e
reti mobili).
Sfera focale: rappresentazione
stereografica ovvero su un piano
orizzontale viene proiettata la parte
inferiore di un guscio sferico e con una
linea l’intersezione tra il piano di faglia
e il guscio: dall’orientazione del campo
tensionale si identifica il tipo di
scorrimento sul piano di faglia
Bech Ball: zone scure (trazione)
zone chiare (compressione)
Dr. Geol. Massimo Compagnoni
38. MECCANISMO FOCALE
STRIKE: angolo misurato in senso orario dal nord geografico e
l’intersezione del piano di faglia con la superficie topografica
DIP: angolo tra la superficie topografica e il piano di faglia (immersione)
RAKE: angolo che indica la direzione di scorrimento sul piano di faglia
rispetto all’orizzontale di una porzione di roccia (tetto) rispetto all’altra (letto)
Dr. Geol. Massimo Compagnoni
41. SCHEMA SEMPLIFICATO – DIRETTIVITA’
Quando si semplifica l’ipocentro in un punto
non si tiene conto del fenomeno di direttività.
Essendo la rottura estesa su un piano è più
corretto parlare di enucleazione della rottura e
conseguente sua propagazione:
Direttività in avanti: impulso elevato per sovrapposizione in fase delle onde
rilasciate dai diversi punti di faglia in rottura
Direttività inversa: impulso attenuato in ampiezza con pronunciati effetti di
dispersione e conseguente allungamento in durata
Abrahamson, 2000
Dr. Geol. Massimo Compagnoni
42. SISMA liberazione di energia sotto forma di onde elastiche di volume
Fronti d’onda sferici:
• radiation damping (attenuazione geometrica)
• scattering damping (attenuazione legata ai fenomeni di riflessione e rifrazione)
• material damping (smorzamento interno dei materiali)
EFFETTI LOCALI
Dr. Geol. Massimo Compagnoni
43. Progressiva attenuazione dell’energia contenuta nelle onde sismiche
con la distanza R dall’ipocentro – epicentro
SUOLO IDEALE
Suolo duro (Vs > 800 m/s)
Morfologia pianeggiante
SUOLO REALE
Suolo più o meno compatto (Vs < 800 m/s)
Eterogeneità laterali e geometrie sepolte
Morfologia articolata
Legati essenzialmente a:
SORGENTE (A)
PERCORSO DI
PROPAGAZIONE (P)
E = f (A , P)
EFFETTI IN SUPERFICIE (E)
Legati anche alle condizioni geologiche e
morfologiche del sito (S)
E = f (A , P , S)
EFFETTI LOCALI
Dr. Geol. Massimo Compagnoni
44. EFFETTI LOCALI
Tramite osservazione degli effetti prodotti da passati terremoti
EFFETTI DI INSTABILITA’
EFFETTI DI SITO
Dr. Geol. Massimo Compagnoni
45. ALCUNI ESEMPI DI EFFETTI LOCALI
SCUOTIMENTO
FAGLIAZIONE SUPERFICIALE
FRATTURAZIONE
LIQUEFAZIONE
FRANE DI CROLLO
FRANE DI SCIVOLAMENTO
Sono da aggiungere fenomeni di deformazione crostale – tsunami – variazioni chimico-fisiche delle acque
Dr. Geol. Massimo Compagnoni
46. FENOMENI PRECURSORI
Il rilascio dell’energia elastica accumulata può avvenire in modalità diverse:
- scossa principale seguita da repliche (mainshock-aftershocks): la scossa
principale è quella ad energia liberata superiore mentre le repliche liberano minore
energia ed il loro numero descresce nel tempo;
- precursori seguiti da scossa principale e da repliche (foreshocks - main -
aftershocks): i precursori sono scosse di energia inferiore rispetto alla principale
ed a volte in numero crescente man mano che si avvicina la scossa principale;
- sciami di terremoti (swarms): serie di scosse nelle quali non si riesce a
distinguerne una principale; a volte si osserva un aumento e poi una diminuzione
della loro frequenza.
La conoscenza del modello dinamico del processo di fratturazione (quale il modello
della dilatanza) non riesce a spiegare tutti i fenomeni precursori ma in qualche
modo ne giustifica l’esistenza di alcuni:
Variazione del rapporto Vp/Vs – Deformazioni del suolo – Variazioni di
concentrazione di Radon 222 nelle acque e sua emissione in atmosfera – variazioni
di resistività elettrica – variazioni della microsismicità
Dr. Geol. Massimo Compagnoni
47. Gas radioattivo facile da rilevare, a vita breve (il che ci assicura che il gas è giovane e la
risalita molto rapida), chimicamente inerte (non interagisce con le rocce), derivante dal
decadimento sia dell’uranio sia del thorio e si forma continuamente sia nelle rocce profonde
sia nelle rocce superficiali, nei suoli e nelle stesse murature. Il suo aumento rispetto ad una
concentrazione standard è legata alla creazione di fratturazione che lo porta in superficie.
E’ necessario distinguere tra le componenti profonde (legate allo stato di sforzo) da quelle
superficiali (che possono variare moltissimo in funzione della pressione atmosferica,
dell’umidità ecc.): si misura il rapporto tra i due diversi isotopi: il radon (222Rn, emivita 3.8
giorni) ed il thoron (220Rn, chimicamente analogo al radon, ma generato dal thorio e con
emivita di 59 secondi). Data la brevissima emivita, il 220Rn può raggiungere il sensore solo se
generato a brevissima distanza, negli strati più superficiali del suolo e quindi le variazioni della
sua attività sono legate prevalentemente dalle condizioni atmosferiche (temperatura,
pressione, vento).
Per collocare i rilevatori in corrispondenza di vie di risalita profonde (faglie ecc.), idonee al
monitoraggio e tali da fornire informazioni significative, è importante usare tutti gli indicatori
tipici di emissioni profonde: elio, H2S, ecc., associati alla conoscenza della geologia e della
tettonica dell’area.
EMISSIONI RADON - misurazioni
Dr. Geol. Massimo Compagnoni