Lettura di un sismogramma

Il sismogramma registra le onde sismiche prodotte da una sorgente naturale o artificiale registrata da una stazione sismica.



In un modello di terra omogeneo - isotropo, in assenza di rumore antropico, gli unici arrivi (o fasi) che apparirebbero su un sismogramma sarebbero gli arrivi delle onde P (primarie) e delle onde S (secondarie).
In un modello di terra reale, oltre al rumore sismico a bassa ampiezza, si osservano nuove fasi, dovute alla presenza di eterogeneità a grande e piccola scala nel mezzo.
Le eterogeneità, ovvero le differenze "nel terreno", producono fenomeni di riflessione, rifrazione e conversione di onde sismiche, oltre alla formazione di onde superficiali.
L'interazione del campo d'onda con eterogeneità a piccola scala, specialmente in sismogrammi ad alta frequenza, produce fenomeni di scattering, portando alla formazione della cosiddetta coda delle onde di volume.

Le Onde di Corpo o Onde di Volume sono quelle onde che si propagano dalla sorgente sismica, attraverso il volume del mezzo interessato, in tutte le direzioni.
Dall'analisi matematica dell'equazione delle onde si evidenzia che esistono due tipi di onde di corpo generate contemporaneamente dalla sorgente sismica, chiamate rispettivamente:

• Onda P
• Onda S

Onda P


Le Onde P sono onde compressionali, dette anche onde longitudinali o onde primarie. Queste sono simili alle onde acustiche e corrispondono a compressioni e rarefazioni del mezzo in cui viaggiano; al loro passaggio le particelle del materiale attraversato compiono un moto oscillatorio nella direzione di propagazione dell'onda. Sono le onde più veloci generate dai terremoti.

Analizzando le onde p è possibile calcolare il meccanismo focale del sisma.






Onde S


Le Onde S o onde trasversali sono onde che provocano nel materiale attraversato oscillazioni perpendicolari alla loro direzione di propagazione. Si può immaginare come le onde che si propagano lungo una corda di lunghezza finita, che viene fatta oscillare muovendone le due estremità.

Un'importante caratteristica di queste onde è che non possono propagarsi in mezzi fluidi, in cui il modulo di rigidità (µ) è nullo. Non è possibile dunque riscontrarle nel magma presente nel serbatoio magmatico di un vulcano o nel nucleo esterno della terra. Questa caratteristica è stata storicamente molto importante per gli studi geofisici riguardanti la composizione in profondità della terra.

La velocità delle Onde S è necessariamente inferiore alla velocità delle Onde P , esse raggiungono velocità che si aggirano solitamente intorno al 60-70% della velocità delle Onde P. Questo è il motivo per cui esse vengono avvertite sempre dopo le Onde P (da cui la denominazione onde S come Secondarie).

In un sismogramma si distinguono tre gruppi di onde ( P, S ed L).
I vari gruppi (fasi) arrivano nell’ordine P – S - L. Il treno delle Onde S comincia sempre prima che quello delle Onde P sia finito. L’ampiezza delle oscillazioni della fase L rispetto alle altre due, (ovvero l’altezza raggiunta dalle sinusoidali L sul sismogramma) dipende soprattutto dalla distanza del terremoto. Nei tracciati relativi a eventi locali e di forte intensità, le onde L sono di solito mascherate dalla coda delle fase S, perché le oscillazioni associate alle onde L sono solitamente piuttosto piccole. Diversamente la fase L , domina come ampiezza nelle oscillazioni sulle fasi P ed S , nei tracciati di terremoti poco profondi e distanti circa 600 km.

Il tracciato del sismogramma prende il nome di DRUM (tamburo). Il tracciato solitamente non è “piatto” ma presenta, in particolar modo nelle ore diurne, diversi “disturbi” che non sono terremoti, bensì il “rumore di fondo” che può aumentare o diminuire a seconda delle condizione atmosferiche (ad esempio sbalzo di pressione) a cui si somma il “rumore culturale” (attività umane).

Qui invece è possibile osservare interferenze di natura elettrica ,chiamate “ Spike” .





Grazie per l’attenzione.

Giovanni Borgia - BORJA