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Pubblicata la nuova versione di ITACA, il Database Italiano delle registrazioni accelerometriche

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E’ stata appena pubblicata la versione 3.0 di ITACA, l’ITalian ACcelerometric Archive (http://itaca.mi.ingv.it/): è la banca dati delle registrazioni accelerometriche dei terremoti con magnitudo superiore a 3.0 avvenuti dal 1972 al 2018 in Italia, o in paesi limitrofi con risentimenti in Italia.

ITACA è il risultato di un percorso mai interrotto, ormai più che decennale. Nel 2007, infatti, veniva pubblicata la prima versione, al termine della convenzione tra INGV e Dipartimento della Protezione Civile nel biennio 2004-2006 (http://istituto.ingv.it/index.php/it/2-non-categorizzato/98-convenzione-quadro-tra-ingv-e-dpc). Da allora, l’archivio è stato aggiornato con cadenza annuale, non solo con i dati dei terremoti avvenuti nel periodo, ma è stato anche arricchito progressivamente con informazioni nuove e più accurate (per esempio sulla caratterizzazione dei siti delle stazioni), con nuovi strumenti per la consultazione, la selezione e l’elaborazione delle registrazioni.

La raccolta sistematica di registrazioni accelerometriche è motivata dalla necessità di avere sempre a disposizione dati aggiornati per applicazioni sismologiche e ingegneristiche, come ad esempio la valutazione del comportamento strutturale delle opere civili o geotecniche, la calibrazione di leggi predittive del moto del suolo, o il calcolo delle mappe di scuotimento.

Il costante aggiornamento della banca dati si è rivelato fondamentale per realizzare in tempi brevi una serie di prodotti utili alla società. Tra le applicazioni più recenti dei dati accelerometrici contenuti in ITACA, ricordiamo la selezione dell’input per le simulazioni numeriche monodimensionali della microzonazione sismica di terzo livello dei 138 comuni maggiormente danneggiati dalla sequenza dell’Italia centrale del 2016-2017 (https://www.centromicrozonazionesismica.it/it/attivita/terremoto-centro-italia). Un’altra importante applicazione dei dati di ITACA è stata la selezione dei modelli predittivi del moto del suolo per il calcolo del nuovo modello di pericolosità sismica a scala nazionale (https://ingvcps.wordpress.com/2015/04/02/aggiornamento-del-modello-di-pericolosita-sismica-di-lungo-termine-per-litalia/) che sarà rilasciato a breve. Infine, in fase di emergenza sismica, la raccolta e la rapida elaborazione delle registrazioni è stata fondamentale per il calcolo delle Shakemaps (http://shakemap.rm.ingv.it/).

Gli accessi numerosi e continui a ITACA sin dalla pubblicazione testimoniano che in questi anni è diventato un riferimento e una fonte di informazioni fondamentali non solo per i ricercatori, ma anche per molti professionisti.

La versione 3.0 di ITACA (http://itaca.mi.ingv.it/) è la risposta alla necessità di innovazione attraverso l’adozione di strumenti software più aggiornati, utili a migliorare la velocità della selezione dei dati e l’accessibilità alle informazioni contenute.

Tra le principali novità segnaliamo:

  • La possibilità di effettuare l’accesso al sito tramite il proprio account google o orcid
  • L’adozione della base cartografica Openstreetmap (https://www.openstreetmap.org/)
  • Un’ampia documentazione, inclusa la statistica sui dati contenuti (Figura 1)
  • Il link alle mappe di scuotimento degli eventi sismici (http://shakemap.rm.ingv.it/)
  • Le analisi sismologiche finalizzate alla caratterizzazione della risposta dei siti di registrazione (Figura 2)
  • La pubblicazione di mappe geotematiche e parametri di sito quali la frequenza di risonanza e la velocità delle onde di taglio calcolata al substrato sismico.
  • Le informazioni relative alla sorgente sismica, di cui è riportata la geometria della faglia e le coordinate del punto di enucleazione
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Figura 1 – Dettaglio della statistica dei contenuti di ITACA 3.0: distribuzione delle registrazioni in funzione della magnitudo di evento e della distanza epicentrale sorgente – sito.

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Figura 2 – Rapporto tra la componente orizzontale e verticale dello spettro di Fourier (fase S) per la stazione di Amatrice (IT.AMT).

I numeri di ITACA 3.0 sono:

  • 1882 terremoti dal 1972 al 2018, nell’intervallo di magnitudo 3 – 6.9.
  • 1543 stazioni appartenenti alle due maggiori reti nazionali (Rete Accelerometrica Nazionale, RAN – gestita da DPC -, e Rete Sismologica Nazionale, RSN – gestita da INGV), una serie di reti regionali, tra cui quella dell’Istituto Nazionale di Oceanografia e di Geofisica Sperimentale di Trieste, e reti temporanee per lo studio degli effetti di sito, quali la rete 3A, installata nei comuni del centro Italia nel 2016.
  • 43258 forme d’onda che sono distribuite sia nella versione originale sia nella versione elaborata, dopo un attento controllo degli errori e l’eliminazione del rumore eventualmente presente attraverso procedure di filtraggio del segnale. Insieme alle registrazioni accelerometriche vengono distribuite le forme d’onda di velocità e spostamento e gli spettri di risposta elastici in accelerazione e spostamento, calcolati assumendo il 5% del rapporto di smorzamento critico (Figura 3).
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Figura 3 – Componente E-W della registrazione accelerometrica del terremoto del 24 Agosto 2016 (Mw 6.0) alla stazione Amatrice (IT.AMT).

A cura di Lucia Luzi e Giovanni Lanzano, INGV Milano.


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Terremoto in Italia centrale: Analisi dello scuotimento del terreno

Più di 200 stazioni accelerometriche appartenenti alla Rete Accelerometrica Nazionale (RAN) del Dipartimento della Protezione Civile e alla Rete Sismica Nazionale (RSN) dell’INGV hanno registrato il terremoto di magnitudo 6.0 del 24 Agosto 2016, avvenuto tra le province di Rieti, Perugia, Ascoli Piceno, L’Aquila e Teramo.

Le registrazioni sono state processate e rese pubblicamente disponibili attraverso la banca dati europea ESM (Engineering Strong Motion database, http://esm.mi.ingv.it), dove possono essere visualizzate e scaricate.

Questi dati danno un’idea di quale sia stato lo scuotimento prodotto dal terremoto attraverso la misura dell’accelerazione orizzontale e verticale subita dal terreno. Sono informazioni molto importanti non solo dal punto di vista sismologico, ma anche per comprendere gli effetti sugli edifici.

I ricercatori dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) e della Rete dei Laboratori Universitari di Ingegneria Sismica (ReLUIS) hanno iniziato ad analizzare queste registrazioni e prodotto un rapporto, in lingua inglese, contenente i risultati delle prime elaborazioni. Nel rapporto vengono presentati i valori massimi di accelerazione, velocità e spostamento registrati dalle postazioni accelerometriche.

Figura 1: Mappa della massima accelerazione orizzontale

Distribuzione della massima accelerazione orizzontale prodotta dal terremoto del 24 agosto 2016.

Le massime accelerazioni orizzontali registrate nell’area epicentrale (espresse in cm/s2, figura sopra) sono dell’ordine di 0.45 g (1 g = 9.81 m/s2), mentre le massime velocità (espresse in cm/s, figura sotto) hanno raggiunto il valore di 30 cm/s alla stazione Norcia (NRC). La distribuzione dello scuotimento mostra che valori più elevati di accelerazione e velocità sono stati registrati nell’area a NW dell’epicentro.

Figura 2: Mappa della massima velocità orizzontale

Figura 2: Mappa della massima velocità orizzontale prodotta dal terremoto del 24 agosto 2016.

Nel rapporto sono inoltre mostrati i grafici degli spettri di risposta in accelerazione, elastici ed inelastici, per le stazioni più vicine all’epicentro. Viene presentato infine un confronto con le leggi predittive del moto del suolo per il territorio italiano e, per alcune stazioni, con gli spettri proposti dalla normativa delle costruzioni in quei siti.

I dati accelerometrici sono stati utilizzati anche per produrre le ShakeMap, come descritto in un articolo del blog di alcuni giorni fa.

a cura di Francesca Pacor e Lucia Luzi (INGV-Mi) e Alberto Michelini (INGV-CNT).


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