Il sismografo: misurazione e localizzazione dei terremoti

In questo articolo si parla dello strumento usato per la registrazione dei terremoti: ovviamente, si tratta del sismografo.

Questa apparecchiatura è composta da diversi sensori ed è in grado di produrre la rappresentazione su di un grafico (sismogramma) dell’andamento nel tempo di un evento sismico. Il più delle volte, i sensori sono posizionati ortogonalmente in modo da registrare le vibrazioni contemporaneamente sull’asse verticale, sull’asse nord-sud e su quello est-ovest.

– Il sismogramma –

Dallo studio del sismogramma è possibile risalire alla tipologia, all’intensità e alla distanza del terremoto rispetto al punto dove è posizionato il sismografo (o i sismografi).

Sul sismogramma le onde di un sisma sono segnate come oscillazioni di frequenza e ampiezza variabili in funzione dell’intensità. Sul grafico che ne risulta si possono distinguere 3 diverse sezioni (tanto più differenziate quanto maggiormente dista l’epicentro) a cui corrispondono le fasi principali dell’evoluzione di un terremoto. Adesso esaminiamo nel dettaglio ognuna di queste fasi.

La fase iniziale è quella delle prime vibrazioni. Se il sisma è distante, questa fase mostra 2 momenti distinti: prima si registrano le onde che si propagano più velocemente, ovvero le principali (P) che presentano un periodo corto e un’ampiezza ridotta; dopo si evidenziano le onde secondarie (S) che oscillano in modo meno regolare, hanno un periodo maggiore e sono più ampie.

La fase principale è quella durante la quale si registrano oscillazioni di ampiezza e durata maggiore ma di minore velocità: queste sono le onde di superficie, dette onde di Love (L).

La fase finale presenta oscillazioni che lentamente tendono ad affievolirsi, fino a sparire completamente. In questo periodo è possibile registrare anche onde di rifrazione e di riflessione che non sono generate dal sisma ma dalla collisione con eventuali ostacoli.

Una lettura corretta del sismogramma permette anche di conoscere a quale profondità è avvenuto il terremoto, la sua dimensione e la localizzazione dell’epicentro. Vediamo come.

– Come si localizza un terremoto –

Onde di tipo diverso si muovono all’interno di un medesimo materiale con velocità diverse. Inoltre, in corrispondenza dell’epicentro, poiché attraversano una distanza molto corta, le onde primarie e secondarie sono poco distanziate. Quindi il ritardo tra queste due tipologie di onde aumenta con la distanza che intercorre tra l’epicentro del terremoto e la posizione del sismografo.

Per tali motivi, il sisma fa registrare dati diversi da sismografi collocati in posizioni differenti. Ed è proprio applicando questi principi che si riesce a sapere quanto dista l’epicentro dal centro di rilevazione: basta calcolare l’intervallo di tempo che intercorre tra l’arrivo delle onde primarie e l’arrivo delle onde secondarie.

Ancora, poiché le velocità delle due onde mantengono lo stesso rapporto, si può tracciare su di un diagramma la rappresentazione di come le onde si propagano nel tempo e nello spazio. Le curve di questo diagramma si chiamano dromocrone.

Il risultato migliore lo si ottiene se si dispone dei dati registrati da 3 stazioni sismografiche diversamente dislocate sul territorio. In questo caso, si tracciano sulla cartina geografica 3 cerchi con il raggio uguale alla distanza ottenuta da ogni stazione. L’epicentro sarà nel punto d’intersezione delle 3 circonferenze.

Localizzare l’ipocentro è invece un’operazione molto più complicata che richiede almeno 10 sismografi e non fornisce un esito sicuro.

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