Description: Nel luglio 2006, nell’ambito della campagna di ricerche PRO.ME.TH.E.US (PROgram of Mediterranean Exploration for THermal Energy Use), l’OBS Lab dell’Osservatorio Geofisico di Gibilmanna dell’INGVCNT, ha deposto un prototipo di OBS/H sulla sommità del vulcano sottomarino Marsili (39° 16,383’ lat. Nord, 14° 23,588’ long. Est.) alla profondità di 790 m (D’Anna et alii, 2007); lo strumento ha registrato l’attività sismica del vulcano dal 12 al 21 luglio 2006. L’OBS/H era equipaggiato con un sismometro Trillium 40s della Nanometrics e un idrofono OAS E-2PD. La digitalizzazione è stata effettuata da un convertitore A/D a 21 bit a quattro canali (SEND Geolon MLS) e i segnali sono stati campionati ad una frequenza di 200 c/s (D’Anna et alii, 2007).In una prima fase di studio D’Alessandro et alii (2006) hanno individuato, nel segnale acquisito, la presenza di una elevata attività sismica (oltre 1000 eventi registrati in 9 giorni) legata probabilmente all’attività del vulcano Marsili oltre a eventi tettonici e forme d’onda transitorie di origine non sismica. In base ad analisi spettrali non parametriche, l’attività registrata era stata suddivisa in: eventi noti in letteratura come VT-B (Volcanic-Tectonic event, type B) che si manifestano in sciami, eventi ad alta frequenza legati a probabile attività idrotermale ed eventi classificabili come “Tornillo” o LPE (Long- Period Event) probabilmente generati da fenomeni di risonanza legati ad attività magmatica (Chouet, 1996). Al fine di caratterizzare con idonei parametri quantitativi i segnali appartenenti ai gruppi individuati e fare delle ipotesi sui diversi meccanismi sorgente, sono state successivamente eseguite analisi spettrali parametriche e di polarizzazione, che sono oggetto di questo lavoro. Rispetto all’analisi di Fourier, l’analisi spettrale parametrica permette di ottenere una migliore risoluzione, quando il segnale da analizzare presenta breve durata. Noi abbiamo applicato tale tipo di analisi agli eventi classificabili come Tornillo. Tali eventi sono generalmente quasi-monocromatici e presentano un inizio di tipo impulsivo, seguito da un lento e graduale decadimento in ampiezza. La descrizione delle frequenze di oscillazione di un Tornillo è di fondamentale importanza per stimare le caratteristiche della sorgente. Un metodo ad alta risoluzione spettrale basato sulle proprietà di un sistema dinamico è stato sviluppato da Kumazawa et alii (1990). Questo metodo chiamato Sompi è stato successivamente esteso da Yokoyama et alii (1997) alle equazioni AR non omogenee. Noi abbiamo utilizzato quest’ultimo metodo, implementando la procedura di Nakano et alii (1998), per analizzare i Tornillo ed attribuirgli una frequenza complessa.L’analisi di polarizzazione, risolvendo il problema agli autovalori associato alla matrice di covarianza dei segnali relativi alle tre componenti del moto, permette di definire l’orientazione e la lunghezza degli assi dell’ellissoide di polarizzazione associato alla finestra temporale del segnale sismico presa in esame. Al fine di migliorare la stima degli attributi di polarizzazione, la matrice di covarianza è stata corretta per la presenza di rumore sismico, sotto l’ipotesi di stocasticità e stazionarietà del rumore stesso. L’analisi di polarizzazione è stata applicata a oltre 200, tra gli eventi VT-B con maggiore energia, per individuare attraverso la direzione di polarizzazione delle fasi P (linearmente polarizzate) eventuali direzioni prevalenti di provenienza e quindi l’esistenza e ubicazione di volumi sismogenetici.

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Description: Nell’ambito delle attività di monitoraggio sismico che l’INGV effettua in collaborazione con il Dipartimento della Protezione Civile Nazionale (DPC) e del progetto europeo NERIES (sottoprogetto NA6), l’INGV ha installato nello Ionio Meridionale, sulla piana batiale che si apre ai piedi della scarpata ibleo-maltese, tre stazioni sismiche da fondo mare (OBS). Esse sono equipaggiate con un sismometro a banda larga (Nanometrics Trillium 120p) e con un sensore differenziale di pressione (Cox-Webb DPG), in grado di rilevare variazioni di 0,1 mm su una colonna d’acqua di 6000m, in un intervallo di frequenze tra 300s e 2 Hz. Le stazioni utilizzate sono i primi tre OBS italiani ad effettuare una campagna di lungo periodo (maggio - ottobre 2007) nei nostri mari. Essi sono stati realizzati dal Centro Nazionale Terremoti presso l’OBS Lab di Gibilmanna nell’ambito della convenzione triennale 2004-2007 tra DPC e INGV e fanno parte del primo pool di otto strumenti attualmente operativo. L’area prescelta (Fig. 1) è di grande interesse scientifico per diversi motivi, tra i quali: i) non esistono dati sismologici sulla struttura della litosfera ionica; ii) non si conoscono il livello e le caratteristiche della sismicità dell’area, che comprende la scarpata ibleo-maltese e il prisma di accrezione dell’arco calabro; iii) infine, si vuole sperimentare il sistema di rilevamento delle onde di pressione in profondità, propedeutico al sistema di allerta tsunami che l’INGV sta progettando per il Mediterraneo in seno all’iniziativa dell’IOC dell’UNESCO, denominata “NEAMTWS” (North-East Atlantic, Mediterranean and connected seas Tsunami Warning System). L’area prescelta, distante circa 250 km dalle coste italiane (OBS A2 in Fig. 1), è idonea per la verifica di un allarme tsunami che verrà lanciato dal sistema di monitoraggio sismico mediterraneo nell’eventualità di un forte evento nelle isole ioniche della Grecia (ad es. Creta). In precedenza, dall’analisi dei segnali registrati durante la prima campagna dell’osservatorio sottomarino SN1, operativo dall’ottobre 2002 al maggio 2003 a 12 miglia della costa catanese, si era potuto osservare come la zona fosse interessata da una notevole sismicità locale. Più recentemente, grazie al forte miglioramento della Rete Sismica Nazionale, l’attività sismica della regione ionica è stata meglio caratterizzata, sia pure con elevati errori di localizzazione dovuti alla scarsa copertura delle aree marine (Fig. 2). Due degli OBS saranno probabilmente recuperati entro il mese di Ottobre 2007, mentre il terzo (OBS/A2 in Fig. 1) resterà operativo fino al 2009, per fornire una registrazione di più lungo termine della sismicità della regione e un data set più completo per lo studio della struttura litosferica. In particolare, si cercherà di valutare se la zona più esterna del prisma di accrezione dell’arco calabro e il settore meridionale della scarpata ibleo-maltese siano sismicamente attive e, se possibile, con quali modalità. Inoltre, verranno utilizzate tecniche di “receiver function” telesismiche per determinare lo spessore della crosta ionica e per delinearne la struttura interna. Infine, l’utilizzo di sensori differenziali di pressione per il rilevamento di onde di pressione a bassa frequenza consentirà di fare un ulteriore passo avanti verso la realizzazione di nuove stazioni per l’allerta tsunami che nei prossimi anni potrebbero essere installate nell’area Mediterranea. In questa presentazione verranno mostrati i primi dati acquisiti, se sarà possibile recuperare gli strumenti entro la fine del mese di Ottobre 2007.

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Description: A properly organized seismic network is a valuable tool for monitoring seismic zones and assessing seismic hazards. In this paper we propose a new method (seismic network evaluation through simulation, SNES) to evaluate the performance of hypocenter location of a seismic network. The SNES method gives, as a function of magnitude, hypocentral depth, and confidence level, the spatial distribution of the number of active stations in the location procedure and their relative azimuthal gaps, along with confidence intervals in hypocentral parameters. The application of the SNES method also permits evaluation of the magnitude of completeness (MC), the background noise levels at the stations, and assessment of the appropriateness of the velocity model used in location routine. Italy sits on a tectonically active plate boundary at the convergence of the Eurasian and African lithospheric plates and has a high level of seismicity. In this paper, we apply the SNES method to the Italian National Seismic Network (Rete Sismica Nazionale Centralizzata dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, RSNC– INGV) which has monitored Italian seismicity since the early 1980s, following the destructive 1980 Irpinia earthquake. In recent years, the RSNC–INGV has grown significantly. In fact, in February 2010, it received signals from 305 seismic stations, 258 with wideband three-component sensors. We constructed SNES maps for magnitudes of 1.5, 2, 2.5, and 3, fixing the hypocentral depth at 10 km and the confidence level at 95%. Through the application of the SNES method, we show that the RSNC–INGV provides the best monitoring coverage in the Apennine Mountains with errors that for M 2, are less than 2 and 4 km for epicenter and hypocentral depth, respectively. At M 2.5 this seismic network is capable of constraining earthquake hypocenters to depths of about 150 km for most of the Italian Peninsula. This seismic network provides a threshold of completeness down to M 2 for almost the entire Italian territory.

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Description: 1213-1232

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

Description: JCR Journal

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