Editoriali Sismologia

Didattica:Terremoti e Sismologia

La sismologia (dal greco seismos = terremoto e logos = parola) è la branca della geofisica che studia i fenomeni sismici, in particolare i terremoti, e la propagazione delle onde elastiche (ed anelastiche) da essi generate.

Un terremoto, o sisma, è un'improvvisa vibrazione del terreno prodotta da una brusca liberazione di energia, e tale energia si propaga in tutte le direzioni (come una sfera) sotto forma di onde.

Se una porzione di roccia inizia a deformarsi, sotto l'azione delle forze endogene, essa tende a resistere. Quando le forze che tengono insieme la roccia vengono superate questa si spezza e si ha un brusco spostamento delle due parti, che rilasciano l'energia che avevano accumulato durante la deformazione, e ritornano in uno stato indeformato.

I punti di rottura hanno luogo lungo linee ben precise chiamate faglie. La faglia è una frattura della roccia che mostra evidenze di movimento relativo tra le due masse rocciose da essa divise. Il punto preciso in cui avviene un terremoto è detto ipocentro, mentre il punto situato immediatamente sulla sua verticale è detto epicentro. Il sisma genera onde sferiche che si propagano in tutte le direzioni.

La teoria che meglio spiega questo fenomeno è quella del rimbalzo elastico, assenza di sforzi, con gli sforzi che si accumulano e si ha una deformazione senza rottura. Nel momento della rottura le due parti oscillano liberando onde sismiche, e si ha spostamento lungo la faglia.

La profondità dei terremoti è variabile, e legata alla geodinamica locale. Nelle zone di subduzione (lungo i piani di Beniof, che svilupperemo meglio in altri articoli sulla struttura terrestre, e Tettonica) possiamo avere terremoti intermedi.

Le onde sismiche si dividono in onde di volume e in onde di superficie. Le onde di volume a loro volta si dividono un onde p e onde s, e possono viaggiare per distanze lunghissime. Le onde di superficie si dividono in onde Rayleight e onde Love.

Le onde p (dette anche prime o longitudinali) sono quelle più veloci, esse determinano una compressione e una dilatazione della roccia, perciò si propagano in modo del tutto analogo alle onde sonore.

Le onde S, cioè secondarie, chiamate anche trasversali perché sono più lente (infatti arrivano per seconde), fanno muovere il terreno alternativamente in basso e in alto trasversalmente alla direzione di propagazione.

I sismografi sono gli strumenti principali per coloro che studiano i terremoti. Un sismografo è uno strumento formato da un rotolo di carta e un "pennino" che scrive sulla carta. Il pennino è tenuto sospeso da una molla che fa mantenere al pennino la stessa posizione, mentre durante il terremoto il rotolo di carta andrà su e giù seguendo i movimenti del terreno.

Un sismogramma è un grafico, risultato della registrazione fatta da un sismografo, che può rappresentare lo spostamento, la velocità o l'accelerazione del suolo in funzione del tempo. La registrazione parte dall'arrivo di una qualunque onda sismica, prodotta da una sorgente naturale o artificiale, e registrata dalla stazione sismica, e continua per tutto l'evento sismico fino alla cessazione delle vibrazioni.

Una stazione sismica ha tre differenti sismografi sensibili ai movimenti nelle tre direzioni principali (N-S, E-W, e verticale o Z), e registrerà sismogrammi da cui e' possibile stimare distanza, direzione, e magnitudo. I sismologi usano naturalmente più di una stazione per localizzare un terremoto, per meglio stimare anche gli altri parametri. Esaminando i sismogrammi registrati a differenti distanze dal terremoto, e' possibile definire situazioni schematizzate come in figure sopra. Le curve che vediamo sono dette dromocrome, e uniscono i punti di arrivo delle onde agli strumenti in funzione delle distanze dall'ipocentro.

La magnitudine è la misura dell'energia sviluppata dal terremoto. il sismologo americano Charles Francis Richter, stabilì nel 1935 un metodo per la classificazione dei terremoti in base alla potenza, prendendo come riferimento un terremoto registrato in un sismografo situato in una stazione di rilevamento distante dall'epicentro del terremoto 100 km, tracciando un sismogramma la cui onda di ampiezza massima ha un'ampiezza di 1 mm. La forza di un terremoto è classificata in base alle scale Mercalli e Richter:L’intensità di un terremoto può essere valutata in base agli effetti prodotti dal sisma sull’uomo, sugli edifici e, in generale, sull’area colpita. La scala Mercalli, ideata dal geologo Giuseppe Mercalli (1850-1914), è suddivisa in 12 livelli, o gradi, e si basa proprio su questo principio empirico.

In geofisica i terremoti (dal latino terrae motus), detti anche sismi o scosse telluriche, sono vibrazioni o oscillazioni improvvise, rapide e più o meno potenti della crosta terrestre, provocate dallo spostamento improvviso di una massa rocciosa nel sottosuolo. Tale spostamento è generato dalle forze di natura tettonica che agiscono costantemente all'interno della crosta terrestre, ed è quello che andremo ad esaminare in un prossimo articolo.

PS:Immagini tratte da varie presentazioni in rete, tra cui editore Bovolenta e Zanichelli, per puro scopo didattico e divulgazione scientifica.

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