ALBERT

Description: The Ionian Sea in southern Italy is at the center of active interaction and convergence between the Eurasian and African-Adriatic plates in the Mediterranean. This area is seismically active with instrumentally/historically-recorded Mw 〉 7.0 earthquakes and it is affected by recently-discovered long strike-slip faults across the active Calabrian accretionary wedge. Many mud volcanoes occur on top of the wedge. A recently-discovered one (here named Bortoluzzi Mud Volcano, BMV) was surveyed during the Seismofaults 2017 cruise (May 2017). Bathymetric-backscatter surveys, seismic reflection profiles, geochemical and earthquake data as well as a gravity core are here used to geologically, geochemically, and geophysically characterize this structure. The BMV is a circular feature ≃22 m high and ≃1100 m in diameter with steep slopes (up to a dip of 22°). It sits atop the Calabrian accretionary wedge and a system of flower-like oblique-slip faults that are probably seismically active as demonstrated by earthquake hypocentral and focal data. Geochemistry of water samples from the seawater column on top of the BMV shows a significant contamination of the bottom waters from saline (evaporite-type) CH4-dominated crustal-derived fluids similar to the fluids collected from a mud volcano located in the Calabria main land over the same accretionary wedge. These results attest for the occurrence of an open crustal conduit through the BMV down to at least the Messinian evaporites at about −3000 m. This evidence is also substantiated by Helium isotope ratios and by different geochemical data from three sea water columns located elsewhere in the Ionian Sea. Conclusions are drawn on the origin of the BMV and on the potential of this type of structures for tracking the seismic cycle of active faults. Due to the widespread diffusion of mud volcanoes in seismically active settings, this study may contribute to indicate a potential and feasible future path for the use of these ubiquitous structures in favor of the mitigation of natural hazards.

Description: The Ionian Sea in southern Italy is at the center of active interaction and convergence between the Eurasian and African–Adriatic plates in the Mediterranean. This area is seismically active with instrumentally and/or historically recorded Mw 〉 7:0 earthquakes, and it is affected by recently discovered long strike-slip faults across the active Calabrian accretionary wedge. Many mud volcanoes occur on top of the wedge. A recently discovered one (called the Bortoluzzi Mud Volcano or BMV) was surveyed during the Seismofaults 2017 cruise (May 2017). Bathymetric backscatter surveys, seismic reflection profiles, geochemical and earthquake data, and a gravity core are used here to geologically, geochemically, and geophysically characterize this structure. The BMV is a circular feature ' 22m high and ' 1100m in diameter with steep slopes (up to a dip of 22 ). It sits atop the Calabrian accretionary wedge and a system of flowerlike oblique-slip faults that are probably seismically active as demonstrated by earthquake hypocentral and focal data. Geochemistry of water samples from the seawater column on top of the BMV shows a significant contamination of the bottom waters from saline (evaporite-type) CH4-dominated crustalderived fluids similar to the fluids collected from a mud volcano located on the Calabria mainland over the same accretionary wedge. These results attest to the occurrence of open crustal pathways for fluids through the BMV down to at least the Messinian evaporites at about 􀀀3000 m. This evidence is also substantiated by helium isotope ratios and by comparison and contrast with different geochemical data from three seawater columns located over other active faults in the Ionian Sea area. One conclusion is that the BMV may be useful for tracking the seismic cycle of active faults through geochemical monitoring. Due to the widespread diffusion of mud volcanoes in seismically active settings, this study contributes to indicating a future path for the use of mud volcanoes in the monitoring and mitigation of natural hazards.

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Description: 1-23

Description: 3SR TERREMOTI - Attività dei Centri

Description: JCR Journal

Description: This work presents a new low cost and low power consumption wide-band (5s) three-component seismic sensor, named ETL3D/5s. The sensor is suitable for seismic regional monitoring (local and regional earthquakes), HVSR measurements, seismic microzonation studies and Structural Health Monitoring (SHM) of civil structures. ETL3D/5s includes a set of three 4.5 Hz geophones and an electronic circuit that in-creases thegeophone’s natural period. The sensor exhibits a period of 5 s and a power consumption as low as 75 mW. Changes in ambient temperature have little effect on the frequency response because a temperature compensation system is also implemented. A small and sturdy cylindrical housing contains the electronic boards and geophones. The housing design was supported by a modal FEM analysis, in order not to affect the frequency response. The chosen materials and parts guarantee protection against atmospheric agents and watertightness (IP67 degree). The sensor noise model, partially confirmed by a field test, predicts a powerspectral density of 10 (nm/s)/√Hz at 1Hz.

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Description: DM215

Description: 7TM.Sviluppo e Trasferimento Tecnologico

Description: JCR Journal

Description: The SEISMOFAULTS project (www.seismofaults.it) was set up in 2016 with the general plan of exploring the seismicity of marine areas using deep seafloor observatories. The activity of the first two years (Seismofaults 2017 and 2018) consisted of the installation of a geophysical-geochemical temporary monitoring network over the Ionian Sea floor. Eleven ocean-bottom seismometers with hydrophones (OBS/H) and two seafloor geochemical-geophysical multiparametric observatories were deployed to: (1) identify seismically active faults; (2) identify potential geochemical precursors of earthquakes; and (3) understand possible cause–effect relationships between earthquakes and submarine slides. Furthermore, five gravity cores were collected from the Ionian Sea bottom and ~4082 km of geophysical acquisition, including multibeam and single channel seismic reflection data, were acquired for a total of 4970 km2 high-resolution multibeam bathymetry. Using Niskin bottles, four water column samples were collected: two corresponding at the location of the two multiparametric observatories (i.e., along presumably-active fault zones), one corresponding at a recently discovered mud volcano, and one located above a presumably-active fault zone away from the other three sites. Preliminary results show: (1) a significant improvement in the quality and quantity of seismological records; (2) endogenous venting from presumably active faults; (3) active geofluid venting from a recently-discovered mud volcano; and (4) the correct use of most submarine devices. Preliminary results from the SEISMOFAULTS project show and confirm the potential of multidisciplinary marine studies, particularly in geologically active areas like southern Italy and the Mediterranean Sea.

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Description: SE326

Description: 3A. Geofisica marina e osservazioni multiparametriche a fondo mare

Description: JCR Journal

Description: Marsili is a back-arc volcano with a dominant tholeitic petrochemical affinity. This seamount, having an elevation of about 3000 m above the sea floor, an approximate length of 60 km in a NNE-SSW direction and a mean width of 25 km, is the biggest European volcano. The opening of the Marsili basin was related to a sharp acceleration of the roll-back of the Ionian lithosphere subducting below the Southern Tyrrhenian Basin. On the basis of all the geophysical, geological and petrological information knower, Marsili volcano can be considered as being the key needed to understand the dynamics of spreading and back-arc lithosphere formation in this Tyrrhenian sector. However, despite its importance in the Mediterranean geodynamical contest the seismo-volcanic and hydrothermal activity of this seamount remained little known. For this reason in 2006, in the framework of PRO.ME.TH.E.US project (Program of Mediterranean Exploration for Thermal Energy Use), founded by PRAMA s.r.l (Italy) (now Eurobuilding SpA), a multi-disciplinary research was conducted on the Marsili volcano area. In the framework of this project the INGV’s staff placed a broadband OBS/H (Ocean Bottom Seismometer with Hydrophone) on Marsili’s flat top (39° 16,383’ lat. Nord, 14° 23,588’ long. Est.) at a depth of 790 m. For this experiment the OBS/H operated from July 12th to 21st 2006. In only 9 days the submarine seismic station recorded more than 1000 seismo-volcanic and hydrothermal signals. By comparing the signals recorded with typical volcanic seismic activity, we group the recorded signals into: Volcano-Tectonic type B (817 VTB) events, occurrences of High Frequency Tremor (159 HFT) and quasi-monochromatic Short Duration Events (32 SDE). The small-magnitude VT-B swarms, having a frequency band of 2 - 6 Hz and a mean length of about 30 seconds, were almost all recorded during the first 7 days. During the last 2 days, the OBS/H mainly recorded HFT events with frequencies of over 40 Hz and few minutes length. On February 14th 2010, about three years and half after the first monitoring campaign another OBS/H was deployed in the same point for a long monitoring campaign (9 mouths). For this experiment the OBS/H was equipped with a Guralp CMG40T-OBS 3C seismometer, with flat transfer function in the band 60 s - 100 Hz, housed in a glass sphere with an autoleveling system that allows the sensor leveling in a range of ± 70° from the vertical. To monitor high frequency seismic and pressure signals the OBS/H was also equipped with a HTI-04- PCA/ULF Hydrophone, with a flat transfer function in the band 100s - 8 kHz. Both the signals were recorded by a 4 channels 21 bits SEND Geolon-MLS datalogger, at a sampling frequency of 200 Hz. During the nine months of the monitoring experiment the OBS/H recorded some thousand of little magnitude events very similar to that of the first experiment. The signals recorded in both the experiments were analyzed using polarization, spectral and clustering techniques. Both methods and results will be presented during the workshop.

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Description: Salina Islands, Italy

Description: 2.5. Laboratorio per lo sviluppo di sistemi di rilevamento sottomarini

Description: open

Description: Per meglio comprendere e monitorare i processi sismo-tettonici in atto nell’area Euro- Mediterranea, negli ultimi decenni si è assistito allo sviluppo in quest’area di oltre un centinaio di reti di monitoraggio sismico a terra. Tuttavia il monitoraggio sismico della regione Euro- Mediterranea tramite sole stazioni a terra è di difficile attuazione; numerosi sono infatti gli eventi sismici con epicentro in mare. L’effetto dell’insufficiente copertura in molte aree prevalentemente offshore delle reti sismiche produce un immagine della sismicità Mediterranea incompleta e distorta. Uno degli obbiettivi del progetto NERIES, attività NA6, è l’estensione offshore delle reti sismiche tramite l’impiego di OBS (Ocean Bottom Seismometer). Nel 2007, all’interno del suddetto progetto, l’OBS Lab (CNT, INGV) ha deposto tre OBS in prossimità di uno dei tre siti chiave proposti da ESONET (European Sea Floor Observatory Network) nello Ionio Meridionale (D’Anna et al., 2008a, 2008b, 2008c, 2008d). Lo Ionio Meridionale e le aree limotrofe, sismicamente molto attive sono attualmente soggette ad una rapida deformazione; i diversi modelli geodinamici del Mediterraneo propongono per la crosta ionica una probabile origine oceanica (Catalano et al., 2001; Finetti e Del Ben, 2005). L’attività sismica, perlopiù superficiale, è in gran parte localizzata lungo gli archi Ellenico, Egeo e Calabro, la Sicilia orientale e la scarpata Ibleo-Maltese. La distribuzione della sismicità e l’evoluzione geodinamica dell’area ionica sono in gran parte determinati dalla convergenza della placca Africana e Euroasiatica (Finetti e Del Ben, 2005). La prima campagna OBS ha permesso di raccogliere dati sismologici per oltre 9 mesi da tre diversi OBS; la seconda conclusasi nel febbraio 2009 ha aggiunto al database sismologico della stazione OBS A3 ulteriori 10 mesi di registrazione in continuo. Durante le 2 campagne l’array di OBS ha registrato oltre 1000 eventi, di cui circa 200 telesismi, 800 eventi regionali e oltre 200 eventi non localizzati da stazioni a terra. In Fig. 1 sono riportati i segnali di velocità e di pressione registrati dalla stazione OBS A3, di un evento telesismico di magnitudo pari a 7.2 con epicentro nella regione dello Xinjiang-Xizang. In una fase preliminare si è voluto valutare l’effetto di queste stazioni sulle performance di localizzazione della Rete Sismica Nazionale applicando il metodo SNES (Seismic Network Evaluation through Simulation, D’Alessandro et al., 2009). Per il calcolo delle mappe SNES è stato stimato il valore medio del rumore sismico sulla componente verticale delle tre stazioni OBS. Le mappe dell’errore sulla stima dell’ipocentro di Fig. 2 sono state calcolate come il raggio della sfera equivalente dell’ellisoide di confidenza al 95% (Radious of Equivalent Spere, RES), per magnitudo pari a 2.5 e 3, fissando la profondità ipocentrale a 15 km. La mappa di Fig. 2 mostra come un’estesa area dello Ionio meridionale risulti meglio coperta in seguito all’installazione delle tre stazioni OBS; in particolare è evidente un notevole miglioramento del RES che in alcune aree prima non coperte scende sotto il valore di 2 km. Gli eventi ben localizzati dalle reti dell’INGV, dell’EMSC, dell’USGS e dalla rete sismica nazionale greca sono stati utilizzati per determinare gli azimuth delle componenti orizzontali degli OBS attraverso un’analisi di correlazione dei back-azimuth ottenuti tramite l’analisi di polarizzazione dei segnali 3C degli OBS e i corrispondenti back-azimuth dedotti dalle loro localizzazioni (D’Alessandro et al., 2008). Successivamente l’analisi di polarizzazione e lo studio dei tempi di arrivo delle onde P ed S ha permesso di effettuare una localizzare approssimativa di molti degli eventi non localizzati dalla rete sismica nazionale. Per un’accurata stima della distanza epicentrale è stato necessario ricavare un modello ottimale di velocità delle onde P ed S per l’area in esame. Per definire un modello 1D di velocità delle onde P per l’area ionica, sono stati invertiti i tempi di arrivo di oltre 300 fasi P degli eventi regionali registrati. Dell’intero dataset sono stati scelti solamente gli eventi con RMS inferiore a 0.3s e errore standard di localizzazione minore di 3.0 km. Sulla base delle informazioni attualmente disponibili per l’area del bacino ionico e delle aree circostanti, sono stati inoltre scartati gli eventi con ipocentro superficiale in aree intensamente deformate; per queste aree sono state selezionati solo gli evensorgente alla stazione è stato risolto in maniera analitica per i raggi rifratti e tramite la tecnica dello “shooting” per le onde dirette. Nella soluzione del problema diretto è stata considerata anche la profondità delle stazioni. Il modello di velocità delle onde S è stato ottenuto invertendo le curve di dispersione del modo fondamentale delle onde di Rayleigh. L’inversione congiunta dei tempi di viaggio e delle curve di dispersione ha permesso di definire un unico modello 1D di velocità. Il modello ottenuto e i risultati della localizzazione saranno esposti durante il convegno.

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Description: Trieste

Description: 2.5. Laboratorio per lo sviluppo di sistemi di rilevamento sottomarini

Description: open

Description: Il Centro Nazionale Terremoti (CNT), in collaborazione con la sezione di Catania, ha progettato e realizzato un esperimento di sismica passiva nell’area Calabro–Peloritana il cui scopo è fornire nuovi dati sismici volti a comprendere come le dinamiche superficiali ed il processo di subduzione interagiscano tra loro, migliorando così la comprensione dei processi sismogenetici nella zona colpita dal terremoto del 1908 [Margheriti et al., 2008; http://dpc-s5.rm.ingv.it]. Con l’obiettivo di ridurre l’errore di localizzazione degli ipocentri degli eventi verificatisi nell’area interessata dal progetto, ad integrazione delle 30 stazioni della rete sismica nazionale già presenti nell’area in esame, l’esperimento ha previsto l’installazione di 15 stazioni della rete mobile e la deposizione di 5 OBS/H (Ocean Bottom Seismometer with Hydrophone), per un numero complessivo di 50 stazioni sismiche larga banda 3C coinvolte nel progetto. La campagna sismica a terra ha avuto inizio nell’ottobre 2007 e ad oggi (gennaio 2009), le stazioni sono ancora in funzione, mentre la deposizione dei cinque OBS/H è avvenuta tra il 15 e il 18 luglio 2008 ed il loro recupero è stato effettuato tra il 6 e il 7 novembre 2008. Gli OBS/H, progettati e realizzati presso l’OBS Lab di Gibilmanna, sono stati equipaggiati con sismometri Nanometrics Trillium 120p (120s - 175 Hz) e con sensori differenziali di pressione (Differential Pressure Gauge) Cox-Webb, con banda passante tra i 200s e i 2Hz. La base autolivellante sulla quale è installato il sensore sismico è stata realizzata anch’essa presso l’OBS Lab di Gibilmanna nei mesi intercorsi tra il recupero degli OBS impiegati nella prima campagna NERIES, avvenuto nel marzo 2008, e il luglio 2008, data della deposizione degli OBS del progetto “Messina 1908 – 2008”. La necessità di realizzare una nuova base autolivellante in tempi così brevi, è stata una diretta conseguenza dei risultati negativi ottenuti dalla base Nautilus in occasione della già citata campagna NERIES [D’Anna et al., 2008]: due sismometri su tre non si erano livellati nel range di ±0.2°, massimo tilt dinamico previsto per i Trillium 120p, provocando il non funzionamento degli stessi. Come meglio verrà analizzato nei paragrafi successivi, le problematiche affrontate nella realizzazione di questi dispositivi di livellamento sono state molteplici e di difficile soluzione. L’analisi preliminare dei dati ha evidenziato che soltanto uno dei cinque sensori sismici ha funzionato correttamente per l’intero periodo, mentre gli altri quattro hanno funzionato in media per circa 20 giorni. Causa di ciò, un rapido consumo delle batterie dovuto ad un livellamento sì compreso nel range di ±0.2° dall’orizzontale, condizione necessaria perché il sismometro sia in grado di rilevare eventi sismici, ma oltre il range di ±0.1°, condizione necessaria perché i consumi del Trillium120p si riducano da circa 2.5W ai 600mW nominali. I risultati ottenuti da questo esperimento, sono comunque da inquadrare in una successione degli eventi che ha fatto sì che lo sviluppo di questa nuova base autolivellante fosse condizionato da una certa urgenza: al CNT premeva presentare i dati raccolti dagli OBS al convegno “Scienza e società a 100 anni dal grande Terremoto”, che si sarebbe tenuto a Reggio Calabria dal 10 al 12 dicembre 2008 e visti gli insuccessi della base Nautilus nel precedente esperimento, ci si è trovati di fronte alla necessità di progettare e sviluppare un nuovo sistema di livellamento per i Trillium 120p nell’arco di tre mesi e mezzo. Queste, oltre a quelle di natura economica, le ragioni per cui non è stato possibile procedere secondo un iter che per noi, come per le aziende che operano nel settore marino, è uno standard: - Progettazione; - Realizzazione del prototipo; - Test in laboratorio (e. g. tavola vibrante) - Test in camera iperbarica; - Test in mare; - Produzione in serie; E’ nostra intenzione, in un prossimo futuro, portare avanti lo sviluppo di questa base autolivellante, con tempi e risorse finanziare ed umane più appropriate. Ciò che riportiamo in questo Rapporto Tecnico vuole essere una descrizione del lavoro sin qui svolto, anche se non conclusivo e risolutivo, ma che ci ha già permesso di individuare delle problematiche fondamentali la cui soluzione sarà oggetto di studi più approfonditi. Rimane positivo il fatto che le basi già realizzate riescono già da adesso a livellare automaticamente un sensore entro un range di ±0.2°. Gli OBS/H dell’INGV verranno nuovamente deposti con la stessa disposizione del progetto “Messina 1908 – 2008” nell’estate 2009, nell’ambito del progetto S5 finanziato dal Dipartimento della Protezione Civile. Per sopperire alle problematiche riscontrate nella marinizzazione del Trillium 120p, si è scelto di installare a bordo degli OBS dei sensori Guralp CMG40T-OBS (60s – 100 Hz), progettati per installazioni in mare sino a profondità di 6000 m è già dotati di una propria base autolivellante. Il motivo per il quale non si è utilizzato nelle passate campagne questo tipo di sensore è da addebitare unicamente al fatto che sui fondi DPC della convenzione 2005-2007 non è stato possibile inserire l’acquisto di questi specifici sensori, mentre erano disponibili i Trillium 120p.

Description: Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia

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Description: 2.5. Laboratorio per lo sviluppo di sistemi di rilevamento sottomarini

Description: open

Description: Le reti sismiche (SN) sono potenti strumenti necessari alla comprensione dello stato dei processi tettonici in atto in una determinata regione. La possibilità di localizzare eventi di piccola e media magnitudo richiede l’esistenza di una SN adeguatamente dimensionata, costituita da un sufficiente numero di stazioni sismiche, caratterizzate da bassa rumorosità, opportunamente distribuite sul territorio. È necessario quindi, valutare le capacità di localizzazione di una SN per individuare eventuali zone sismiche, non adeguatamente coperte, sulle quali è necessario intervenire con un infittimento o un miglioramento della rete. I metodi fino ad oggi proposti in letteratura per la valutazione della performance di una SN necessitano di ampi database sismologici e di accurati modelli della distribuzione spaziale, temporale e nel dominio della magnitudo della sismicità e ancora della stazionarietà delle caratteristiche delle stazioni (Schorlemmer e Woessner, 2008; Schorlemmer et al., 2009); essi possono risultare di difficile applicazione in fase di progettazione di una nuova rete o in aree a bassa sismicità. Il limite maggiore di tali metodi è legato tuttavia al parametro stesso che essi indagano ovvero la magnitudo di completezza. Essa è definita come la magnitudo del più piccolo evento che con una certa probabilità può essere rilevato da una SN. Tali metodi non descrivono quindi la distribuzione spaziale degli errori attesi nella localizzazione ipocentrale. Questi sono funzione dell’accuratezza del modello di velocità e della geometria, densità e rumorosità delle stazioni in prossimità dell’area epicentrale. Nel presente lavoro viene proposto un metodo di analisi denominato SNES (Seismic Networks Evaluation through Simulation) per la valutazione della performance di una SN tramite simulazione numerica. Il metodo permette di costruire, in funzione della magnitudo e della profondità ipocentrale, le mappe di incertezza sulla stima dei parametri ipocentrali. Nel presente lavoro il metodo è stato applicato alla Rete Sismica Nazionale Italiana. Poiché la qualità della localizzazione è prevalentemente influenzata dai dati relativi al primo arrivo la simulazione è stata effettuata ipotizzando la determinazione del solo primo arrivo sulla componente verticale del moto. Sono state indagate le incertezze dei parametri ipocentrali per magnitudo pari a 1.5, 2, 2.5 e 3 con profondità ipocentrale fissata a 15 km. Il metodo si articola nei seguenti passi: in corrispondenza dei nodi di un reticolo regolare che ricopre l’area da indagare viene simulato un terremoto di magnitudo fissata e viene calcolato lo spettro sismico delle onde P; questo viene corretto per gli effetti di attenuazione legati alla propagazione e utilizzato per calcolare la potenza media della fase considerata in un opportuno range di frequenze. Nello lo stesso range di frequenze viene calcolata la potenza media del rumore sismico in ogni stazione e il corrispondente SNR (Signal to Noise Ratio). Vengono così individuate le stazioni sismiche capaci di registrare l’evento con un SNR superiore ad una soglia prefissata; queste vengono dichiarate attive nel processo di localizzazione. Per le stazioni attive rispetto all’evento simulato, tramite una relazione che lega la varianza dei tempi residui alla distanza ipocentrale, viene calcolata la matrice di covarianza dei parametri ipocentrali. Nel presente lavoro gli spettri sismici sono stati calcolati utilizzando il modello di faglia circolare di Brune (1970). Il sottosuolo è stato schematizzato tramite il modello monodimensionale di velocità utilizzato dall’INGV nelle normali routine di localizzazione costituito da due strati, omogenei ed elastici, di spessore 11 e 27 km, con velocità delle onde P di 5 e 6.5 km/s rispettivamente, su un semispazio di velocità pari a 8.051 km/s. I valori di velocità delle onde S e di densità richiesti nel calcolo degli spettri sismici e del partizionamento dell’energia sono stati ricavati tramite le relazioni empiriche proposte da Broker (2005). Gli spettri sismici sono stati corretti per gli effetti dell’allargamento del fronte d’onda, del partizionamento dell’energia alle interfacce e alla superficie libera (Zoeppritz, 1919) e per gli effetti di attenuazione legati alla non perfetta elasticità e omogeneità del mezzo. Non essendo presente il letteratura un legge di attenuazione empirica valida per l’intero territorio nazionale in base alle leggi trovate da Castro et al. (2008) e da Tusa e Gresta (2008) è stata utilizzata la legge di attenuazione Qp=45f^0.92.In Fig. 1 sono mostrati i PSD di accelerazione verticale medi, nel range di frequenze 0.1-20 Hz, relativi alle 248 stazioni sismiche analizzate, confrontati con gli spettri di riferimento NHNM e NLNM di Peterson (1993) e la mappa della potenza media del rumore sismico. Questa è stata ricavata stimando per ogni singola stazione la potenza media dell’accelerazione sulla componente verticale nell’intervallo di frequenza 0.1-20 Hz e applicando il metodo della distanza inversa per la regolarizzazione della griglia dei dati. Nella mappa di fig. 1 è possibile osservare una notevole variabilità della potenza del noise da attribuire a cause geologiche e ambientale di scala regionale. Poiché nel processo di localizzazione ipocentrale vengono generalmente apportate le correzioni per i residui medi di stazione al fine di ridurre errori sistematici, si può affermare che le incertezze sulla stima dei parametri ipocentrali dipendono prevalentemente dalla varianza dei residui temporali. La relazione che lega la varianza dei residui alla distanza ipocentrale è stata determinata utilizzando i dati raccolti dalla rete su tutto il territorio nazionale. Sono state utilizzate le fasi P relative agli eventi sismici avvenuti tra il 2005 e il 2009, per creare un database di tempi residui costituito da oltre 300.000 coppie tempo residuo-distanza ipocentrale. Questi dati sono stati utilizzati per costruire l’istogramma 2D in scala di grigi di Fig. 2. Per ogni classe di distanza è stata calcolata la varianza dei tempi residui fino ad una distanza ipocentrale massima di 300 km, oltre la quale la scarsità di dati non rendeva la stima statisticamente significativa. I dati di varianza cosi stimati sono stati fittati con la retta di Fig. 2. In Fig. 3 è riporta la mappa SNES costruita per magnitudo 2 e profondità ipocentrale 15 km. La mappa risulta suddivisa in 6 sottomappe che riportano rispettivamente il numero di stazioni attive, il relativo gap azimutale, l’errore sulla stima del tempo origine, della latitudine, della longitudine e della profondità ipocentrale con una probabilità del 95%. La Fig. 4 riporta invece le zone sismogenetiche presenti sul territorio italiano, ridisegnate dal catalogo ZS9 (Meletti e Valensise, 2004) le mappe dell’errore sulla stima dell’ipocentro e la mappa di completezza della magnitudo. Le mappe dell’errore medio sulla stima dell’ipocentro sono state calcolate come il raggio della sfera equivalente dell’ellisoide di confidenza al 95% (Radious of Equivalent Sphere, RES). La mappa di completezza è stata ottenuta considerando localizzati eventi che attivavano almeno 4 stazioni sismiche. Le zone sismogenetiche dell’Arco Alpino risultano ben coperte già per magnitudo maggiori uguali a 2. Tuttavia l’arco Alpino Orientale risulta meglio coperto rispetto alla zona occidentale mostrando un RES, che per M=2, è mediamente inferiore a 3 km. Buona parte della zona padana risulta invece scoperta per eventi di piccola magnitudo, probabilmente in seguito all’elevata rumorosità. Le zone sismogenetiche dell’Appennino risultano interamente coperte per magnitudo pari a 2 mostrando tuttavia un RES molto variabile compreso tra 1 e 9 km, con i valori più alti in prossimità delle zone sismicamente più rumorose. Le zone sismogenetiche dell’Arco Calabro e della Sicilia risultano solo parzialmente coperte per magnitudo pari a 2. Solamente le zone messinese e iblea presentano RES inferiori a 3 km. Tale metodo è stato inoltre applicato al fine di valutare il miglioramento nelle performance di localizzazione della Rete Sismica Nazionale a seguito della deposizione di tre OBS/H (Ocean Bottom Seismometer with Hydrophone) nello Ionio Meridionale nell’ambito del progetto NERIES (D’Alessandro et al., 2009).

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Description: Trieste

Description: 2.5. Laboratorio per lo sviluppo di sistemi di rilevamento sottomarini

Description: open

Description: The Ocean Bottom Seismometer with Hydrophone (OBS/H) is an autonomous data-acquisition system which free falls to the sea floor to record seismic and pressure signals generated by earthquakes and tsunamis. The development and the improvement of OBS/H's is a necessary process for seismological research institutions, because in the world about 90 percent of all natural earthquakes has epicenters in offshore areas. This paper describes the OBS/H developed by the “Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia” (INGV), designed to reliably collect broadband data from seafloor sites during long term deployment. The data recorded by seismometers on the sea floor is influenced by background noise. In particular, the free fall of the instrument and the subsequent dropping of the seismic sensor on the superficial sediments, could cause coupling problems with signals distortion and high level noise due to the sensor tilt. Supported by data acquired during several monitoring campaigns in the Mediterranean Sea, we will show that the INGV OBS/H is able to record high quality seismic signals with low noise levels and low distortion, proving a good coupling of the seismometer with the seabed.

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Description: Santander, Spain

Description: 2.5. Laboratorio per lo sviluppo di sistemi di rilevamento sottomarini

Description: restricted