Müller Thomas
Onde sismiche
Gio, 09/04/2009 - 15:45 — michele_bonaventuraAutore:
Müller Thomas
Brevi cenni sulle onde
Le onde sono un fenomeno fisico ben noto e studiato da tempo.
Distinguiamo solitamente due tipi di onde:
-
Le onde longitudinali sono onde che inducono una deformazione nel senso dello spostamento
-
Le onde trasversali sono onde che inducono uno spostamento nella direzione perpendicolare allo spostamento.
Per meglio capire questo concetto, proponiamo la figura seguente:
Una corda e una molla sono attaccate ad un muro. Viene fornito un impulso alla corda e uno alla molla, e un’onda si propaga lungo entrambe.
Lungo la corda l’onda che si propaga solleva la corda verticalmente mentre avanza verso il muro: si tratta di un’onda trasversale. Nel caso della molla l’onda si propaga parallelamente al senso del moto; si tratta infatti di una deformazione che temporaneamente allunga la distanza tra gli anelli della molla. Abbiamo quindi un’onda longitudinale.
Un esempio classico di onda longitudinale è quella sonora. Le onde trasversali sono le più comuni: basti pensare alla risacca del mare.
Un ultima domanda cui risponde il nostro schema è: cosa si sposta con l’onda? Sia le onde trasversali che le onde longitudinali, lasciano inalterato il mezzo percorso dopo il movimento. Non è quindi la massa che si sposta, ma l’energia.
L’onda è quindi energia in movimento.
Onde sismiche
Le onde sismiche sono un caso intermedio: si propagano in un mezzo tridimensionale (la corda è un mezzo a una dimensione, il mare ha due dimensioni). Le onde sismiche sono quindi sia onde trasversali, che onde longitudinali e deformano il mezzo in cui spostano in tutte le direzioni dello spazio.
Per ragioni di carattere matematico, è possibile e piuttosto comodo scomporre la parte longitudinale e trasversale delle onde sismiche.
Esse vengono dunque differenziate in onde P (da pressure) che deformano lo spazio nel senso del moto, e le onde S che sono invece perpendicolari allo spostamento.
Le onde P sono più veloci, quelle S invece, essendo più lente, colpiscono più tardi (da cui S per secondary wave)
Le onde sismiche sono create da terremoti, che avvengono generalmente in profondità; quando le onde emesse dal terremoto colpiscono la superficie, esse sono parzialmente rifratte e scorrono lungo la superficie.
Il risultato combinato della componente rifratta delle onde P e S si chiama onda superficiale ( a sua volta suddivisa per tipologia in onde Rayleigh e onde Love).
La scala Richter, la scala Mercalli
Abbiamo detto che un’onda trasporta energia.
Per misurare l’intensità di un terremoto, la scelta più appropriata sembra quindi essere una misura dell’energia liberata.
Questo è esattamente ciò che fa la scala Richter: siccome la gamma su cui avvengono le scosse è molto ampia, si utilizza una scala logaritmica. Questo significa che terremoti di intensità pari a 4 equivalgono a 1000 tonnellate di dinamite. Una scala 6 equivale a un milione, un scala 8 a un miliardo, eccetera.
Ogni due punti della scala Richter rappresentano una potenza mille volte più grande.
Sono noti terremoti registrati fino a 9.5 sulla scala Richter; è presumibile che in passato si siano registrate scosse più importanti. La frequenza di un terremoto di magnitudo 9 è comunque rara (uno ogni venti anni) e le conseguenze sono devastanti. Il terremoto che fu la causa dello tsunami del 2004 aveva magnitudo 9, e avvenne in alto mare, consentendo alla maggior parte dell’energia emessa di disperdersi.
La scala Mercalli non è una scala fisica. Essa misura l’intensità dei danni causati ad uomini e cose da una scossa sismica. Se da un lato è più interessante valutare la scala Mercalli (ad esempio se si desidera decidere in favore di interventi umanitari), un terremoto di magnitudo dieci (Richter) che dovesse avvenire in mezzo all’artico sarebbe probabilmente di scala inesistente sulla Mercalli.
E possibile predire i terremoti?
Alla luce di quello che oggi è riconosciuto e accettato nella comunità scientifica, non esistono metodi di previsione sicuri per i terremoti.
Esistono alcuni modelli che correlano determinate attività (vulcani, emissioni di radon e idrogeno, comportamento anomalo di animali, flash luminosi dovuti all’attività del silicio, scosse preliminari, metodi VAN e ESPERIA, fasi lunari) con terremoti. Non mi stancherò mai di ripetere che una correlazione non dimostra niente.
Una correlazione è solo un indizio, mai una prova.
In generale si richiede che un metodo predittivo efficace:
- sia in grado di fornire un’area in cui si localizza la scossa (sufficientemente ristretta da rendere utile l’informazione)
- sia in grado di predire l’ampiezza Richter del terremoto
- fornisca un periodo affidabile di pericolo
Accessoriamente può succedere che un terremoto sia predetto con una probabilità. La comunità scientifica apprezzerebbe basi fisiche di causa-effetto, ma è noto che alcuni metodi non forniscono tali risultati. Ad esempio la Cina monitora il comportamento animale, il livello delle acque e le scosse pre-sismiche. Non è chiaro quale sia il rapporto tra il comportamento animale e i terremoti, ma se dovesse essere affidabile, il metodo potrebbe anche funzionare. Purtroppo al momento gravano pesanti dubbi sulla sua affidabilità.
Esiste la possibilità di risentire in anticipo le onde P, poco distruttive, e allertare la popolazione dell’arrivo delle onde S. Questo metodo non è una predizione (il terremoto è già avvenuto) e solitamente consente un margine ristretto (qualche secondo). E possibile evacuare la popolazione in caso di tsunami o simili, ma solitamente il terremoto vero e proprio arriva troppo in fretta persino per evacuare edifici a rischio.
E noto che in corrispondenza di eventi catastrofici di origine sia naturale che artificiale possono scatenarsi terremoti.
In particolare la caduta di meteoriti di grosse dimensioni, l’esplosione di ordigni nucleari o termonucleari sono in grado di innescare terremoti importanti (nel caso bellico è noto che le esperienze sovietiche venivano monitorate grazie ai sismografi).
Quello che invece è possibile fare, in modo abbastanza efficace, è prevedere quali zone sono facilmente soggette a fenomeni sismici; l’Italia (e in generale diverse porzioni d’Europa) sono ad alto rischio sismico (la prima mappa indica l’epicentro di diversi sismi tra il 1963 e il 1998, la seconda indica il movimento delle placche; entrambe sono prese da wikipedia).
Modelli costruiti in questo senso possono essere basati su metodi statistici (come le catene di Markov) e permettono di fornire una probabilità indicativa di terremoti. E molto facile prevedere che in Giappone, nei prossimi vent’anni, ci sarà un terremoto catastrofico. Ce ne sono sempre stati.
E possibile costruire edifici resistenti ai terremoti, in grado di sopportare scosse modeste (come quella appena avvenuta in Abruzzo, 5.8 gradi Richter non è un’enormità). Solitamente i territori a rischio non costruiscono edifici elevati, hanno ottime misure di intervento immediato contro i crolli e gli incendi, hanno piani di intervento rapidi per ricostruire le zone terremotate.
Il Giappone ha edifici a tenuta antisismica e sistemi di allerta per la popolazione (dieci secondi di margine non bastano a uscire di casa, ma bastano a fermare un bus, a proteggere i bambini, a spostarsi da angoli dove può cadere mobilia, ad accostare la vettura, ad allontanarsi dai cavi dell’alta tensione). La Svizzera ha un corpo di intervento in caso di catastrofi sempre attivo (picchetto in grado di salire su un aereo in meno di 24 ore, in 36 ore sul luogo dell’incidente ovunque si trovi, interventi possibili in tutto il pianeta, in 4 ore intervento sul territorio elvetico).
Esistono numerosi studi sulle origini, i meccanismi e la possibilità di prevedere i terremoti; la bibliografia annessa fornisce informazioni aggiuntive agli interessati.
Bibliografia
http://en.wikipedia.org/wiki/Earthquake_prediction (wiki in inglese sulle possibilità di previsione)
(corpo svizzero in caso di catastrofe)
http://it.wikipedia.org/wiki/Terremoto (terremoti da wikipedia)
http://www.nature.com/nature/journal/v438/n7065/index.html. Retrieved on 2006-10-22. (un articolo di Nature, citato da wikipedia, che menyiona la possibilità di migliorare le allerte terremoti)
http://www.conservation.ca.gov/index/CEPEC_KB_Report_030204.pdf (il rapporto del concilio della California sulla prevedibilità dei terremoti, riguardo alla predizione mancata del 2004)
http://www.youtube.com/watch?v=pQ7eSJRk02E Marco Travaglio che di terremoti non conosce gran che, ma che riesce comunque a convincermi quando parla di certe vergogne italiane.
Si ringraziano wikipedia per le immagini e per le precise note sui metodi di previsione, la mia classe di studenti del terzo anno che ha sempre le domande vincenti per obbligarti a rispiegare tutto meglio, Marco Travaglio per l’analisi equilibrata di certe dinamiche di stato, Gianfranco per l’interesse a questioni scientifiche piuttosto ostiche, come questa.
tm
ISBN/EAN:
00000
- Login o registrati per inviare commenti
Top Writers
Commenti
Problema di impaginazione: per ragioni misteriose, nonostante abbia provato a sistemare, l'immaghine al centro non vuole ridimensionarsi.
Altrimenti tutto in regola; eventuale suono di flauto di Franco per errori di battitura.
gran lavoro THOMAS!
e grazie, a nome di tutti, per questo (utile) approfondimento.
"Questo significa che terremoti di intensità pari a 4 equivalgono a 1000 tonnellate di dinamite. Una scala 6 equivale a un milione, un scala 8 a un miliardo, eccetera."
> Impressionante.
"Alla luce di quello che oggi è riconosciuto e accettato nella comunità scientifica, non esistono metodi di previsione sicuri per i terremoti.
Esistono alcuni modelli che correlano determinate attività (vulcani, emissioni di radon e idrogeno, comportamento anomalo di animali, flash luminosi dovuti all?attività del silicio, scosse preliminari, metodi VAN e ESPERIA, fasi lunari) con terremoti. Non mi stancherò mai di ripetere che una correlazione non dimostra niente.
Una correlazione è solo un indizio, mai una prova."
> Questo volevamo sapere e capire tutti, credo...
"In particolare la caduta di meteoriti di grosse dimensioni, l?esplosione di ordigni nucleari o termonucleari sono in grado di innescare terremoti importanti (nel caso bellico è noto che le esperienze sovietiche venivano monitorate grazie ai sismografi)."
> Questo, personalmente, è del tutto nuovo... memorizzo.
"Il Giappone ha edifici a tenuta antisismica e sistemi di allerta per la popolazione (dieci secondi di margine non bastano a uscire di casa, ma bastano a fermare un bus, a proteggere i bambini, a spostarsi da angoli dove può cadere mobilia, ad accostare la vettura, ad allontanarsi dai cavi dell?alta tensione). La Svizzera ha un corpo di intervento in caso di catastrofi sempre attivo (picchetto in grado di salire su un aereo in meno di 24 ore, in 36 ore sul luogo dell?incidente ovunque si trovi, interventi possibili in tutto il pianeta, in 4 ore intervento sul territorio elvetico)."
> E questi si direbbero consigli al nostro governo. Vediamo che succede. Bravo Thom.
altra scossa registrata qui a Roma. Ora. Che palle...
8 - Cavolo, io non le sento mai. sta cosa mi spaventa, che non le sento solo io;)
forse è che io sto in mansarda. qua balla tutto...
6> Scusa, il termine importante è forse mal scelto. Intendo dire che si possono rilevare esplosioni nucleari sul sismografo come piccole scosse; non forti abbastanza da essere sentite dalle persone.
Una bomba di un Megaton equivale a un milione di tonnellate di tritolo; la bomba di Nagasaki (30 kilotoni) è una scala tra 4 e 5 sulla Richter.
Se fosse vivo, il mio papà (che era ingegnere) la penserebbe come te. Ricordo che veniva a "raccontarci" il terremoto alla scuola elementare, subito dopo il sisma del 1976. Ci faceva i disegnini e spiegava che i terremoti sono eventi imprevedibili.
A Pasqua del 1975 ci fu una scossettina con epicentro Tolmezzo (UD). Ci svegliammo in preda al panico (Gemona dista da Tolmezzo una trentina di chilometri). Mamma era spaventatissima. Dormi - le disse mio padre - adesso per altri 500 anni siamo a posto.
Uhm. Anche lui quanto a previsioni...
Certo, qua ormai non cadrà più nemmeno una tegola, checché ne dicano (ieri sera mi ha fatto infuriare Sansonetti che invocava la messa in sicurezza delle zone dove il terremoto c'è già stato "come il Friuli, Gemona").
Ma ci prende in giro???? Siamo stati un modello di velocità, efficienza e "tenuta" (abbiamo avuto scosse anche forti in questi anni, ma appunto, non è più successo niente).
Però riguardo all'Abruzzo qualcosa da chiarire rimane.
Grazie Thomas per le esaurienti spiegazioni.
ma c'è correlazione tra tutti questi sismi nel mondo, sempre più crescenti e, ad esempio, le balene che si arenano in Australia. (Vedesi, inversione della polarità del pianeta terra).. Domanda, da completo profano su questi argomenti...
Mi si dice che l'unica regione non sismica in Italia è la Sardegna: un unico blocco granitico.
Se sì, mi sa che mi trasferisco, che qui la notte non si dorme più.
Paola - Umbria
13> Una correlazione è un cambiamento che avviene contemporaneamente tra due variabili (ad esempio fumare correla con il cancro ai polmoni). Solitamente una correlazione è indicativa quando esiste almeno un'idea di cosa potrebbe creare quella correlazione (ad esempio il catrame nei bronchi).
Le balene che si arenano non mi sembra abbiano molto a che vedere, anche perché credo sia sempre successo. L'aumento di terremoti dovrebbe essere dimostrato, non so se davvero sono aumentati.
14> sul sito http://zonesismiche.mi.ingv.it/ tutte le informazioni sulle zone a rischio sismico in Italia
grazie mille per questo articolo chiaro e interessante.
Penso che pe rora l'unica difesa sia costruire in modo diverso.
Bel lavoro. Lo leggo solo ora...
nota: un terremoto é causato, in generale, dall'assestamento delle placche tettoniche in continuo spostamento. Informazione che credo manchi.
Grazie Thomas. Mat hai ragione anche se questo si puo capire dal'articolo. Eventi catastrofici di origine naturali sono inevitabili e proprio per questo dobbiamo impedire le catastrofi che uomo puo provocare. La natura non la posiamo controllare ma se stessi si. Attivita umana e quella che mi spaventa, non naturale. Saluti!
Saluti Skira; io avevo cercato di documentarmi e riassumere un po' come funziona la previsione statistica dei terremoti. Sull'inevitabilità mi pare che proprio non ci piove, ma sicuramente, come dici tu, sulle responabilità di chi costruisce case di cartapesta magari si.
Saluti anche a te.