0348. Gradirei avere delucidazioni riguardo il fenomeno della dispersione delle onde sismiche superficiali

Gradirei avere delucidazioni riguardo il fenomeno della dispersione delle onde sismiche superficiali, delle relazioni fra queste e l'energia delle onde stesse. Vorrei inoltre capire se il problema della saturazione della magnitudo è solo strumentale. (Giorgio) (2219_3200_5555)

Le onde di superficie che si propagano nella crosta e nel mantello superiore si propagano con un intervallo di frequenze molto ampio. Il periodo di oscillazione varia tra i 5-10 e 500-700 secondi, motivo per cui le onde di superficie vengono anche chiamate a "lungo periodo" rispetto alle onde di volume che hanno periodi di oscillazione inferiori a pochi secondi. La dispersione è il fenomeno per cui treni d'onda di frequenze differenti si propagano con velocità diverse, con il risultato che le onde di superficie non presentano un fronte d'onda ben definito ma piuttosto una banda spettrale vasta e di lunga durata. Nel complesso, il pacchetto d'onda di una certa frequenza si propaga con una velocità definita come velocità di gruppo che esprime le caratteristiche medie del segnale. In particolare, essa è la velocità di propagazione dell'energia media del segnale ad un certo periodo.

Le onde sismiche hanno permesso di indagare l'interno della Terra.

La dispersione si presenta quanto la velocità di fase di un singola onda è differente dalla velocità di gruppo e questa variazione dipende dalla frequenza dell'onda. Il calcolo della magnitudo si basa sulla misura di ampiezze di una data fase o di un pacchetto di onde registrate da strumenti a banda limitata. Ciò implica una serie di limitazioni: -si utilizza una misura presa ad una singola frequenza per caratterizzare l'intero spettro di emissione della sorgente -viene misurata l'ampiezza di una o poche fasi sismiche -per eventi la cui durata è superiore al periodo di campionamento della magnitudo, questa misura è presa nella parte discendente dello spettro di risposta dello strumento e risulta quindi saturata. In questo senso il problema della saturazione della magnitudo è puramente strumentale. La magnitudo Momento Mw introdotta da Kanamori , basandosi sull'energia irradiata e sul momento sismico, fornisce una descrizione dello spettro a lungo periodo quindi non presenta saturazione. E' opportuno osservare che esistono diverse definizioni di Magnitudo di un terremoto che sono associate alle diverse onde utilizzate (onde di volume, onde di superficie, ecc..). Per i motivi sopra accennati la saturazione della magnitudo rispetto, ad esempio, alla magnitudo momento dipende è differente per i diversi tipi di magnitudo.

Massimo Cocco e Stefania Danesi – Geofisici