/
21:23

Centro di Ricerche Sismologiche

Home > Shakemap > Conoscenze scientifiche

Conoscenze scientifiche

Una ShakeMap (Wald et al., 1999) e’ una rappresentazione dello scuotimento del suolo causato da un terremoto. Ogni terremoto genera differenti livelli di scuotimento del suolo per i siti posizionati in una regione a causa della distanza ipocentrale, delle condizioni di sito ai ricevitori e delle variazioni nella propagazione delle onde sismiche dovute alla complessità nella struttura della crosta terrestre.

Parte della strategia della generazione rapida di mappe di moto del suolo e’ stabilire il miglior formato per una presentazione realistica delle mappe considerando l’eterogeneità del pubblico che include gli scienziati, gli uomini d’affari, le agenzie di protezione civile, i media e l’opinione pubblica.  Con l’idea di semplificare e massimizzare il flusso d’informazioni verso l’opinione pubblica, Wald et al. (1999a, 1999b, 1999c) hanno sviluppato uno strumento per generare non solo mappe con il picco di accelerazione e velocità ma anche la mappa con la stima di Modified Mercalli Intensity, un’intensità derivata dai dati strumentali. Questa mappa rende più semplice correlare il moto del suolo registrato con lo scuotimento percepito e la distribuzione di danni attesa. La mappa d’Intensità Strumentale e’ ricavata utilizzando una regressione combinata dei picchi d’accelerazione e di velocità ricavati dalle registrazioni. 

La mancanza di dati può essere comune, specialmente per eventi molto piccoli o terremoti localizzati al di fuori o vicino ai limiti geografici della rete di monitoraggio. Per stabilizzare il conturaggio e minimizzare eventuali incertezze nella rappresentazione del moto del suolo correlate alla mancanza di dati, i valori sono predetti utilizzando leggi empiriche in aree senza osservazioni strumentali. Una volta stimata la magnitudo e la posizione dell’epicentro, le ampiezze dei picchi del moto sono stimate utilizzando le Ground Motion Predictive Equations (Akkar and Bommer, 2007, per strong motion e Malagnini et al., 2002, per weak motion) assieme a quelli del National Seismic Hazard Working Group (2004) per la generazione della mappa nazionale di rischio sismico.

Ulteriori sviluppi sul modello ShakeMap sono stati recentemente pubblicati da Worden et al. (2010); allo stesso tempo sono disponibili nuove relazioni empiriche che correlano i parametri del moto del suolo con l'intensità strumentale (Worden et al., 2012). 

  

Limitazioni delle mappe attuali

Il modello ShakeMap e’ semplice ma approssimato. Non si considera la direzione di rottura e i parametri del moto del suolo non sono corretti per un termine correlato alla direttività. L’approccio empirico predittivo fornisce solamente delle stime medie dei parametri del moto del terreno senza tenere conto di tutta la variabilità attesa sullo scuotimento, oltre alle variazioni connesse alle amplificazioni di sito gia menzionate in precedenza. Il moto del suolo reale rivela una significativa variabilità per una fissata distanza, magnitudo e condizioni di sito e, quindi, lo scenario dello scuotimento e’ più uniforme rispetto a quello che ci si aspetterebbe da un terremoto vero e proprio. Le effettive variazioni sono parzialmente attribuite alla propagazione delle onde in mezzi 2D e 3D, ad effetti di percorso del raggio (come l’amplificazione e la focalizzazione dei limiti di bacino), differenze del moto fra terremoti della medesima magnitudo, e complessi effetti di sito non sono considerati nel nostro modello.     

Nota: le ShakeMaps sono generate automaticamente in seguito a terremoti di moderata e grande dimensione. Queste sono mappe di scuotimento del suolo preliminari, normalmente riportate entro pochi minuti dall’occorrenza dell’evento sismico. I valori per accelerazione e velocità sono originali e inizialmente NON sono minimamente controllate dagli operatori. Inoltre, siccome il moto del suolo e le intensità possono variare in modo significativo su piccole distanze, queste mappe sono solamente APPROSSIMATE. Su piccole scale, dovrebbero essere considerate come inattendibili. Infine i dati usati come input sono originali e non verificati e potrebbero contenere errori. (Vedi Disclaimer)

 ShakeMap è un prodotto dell'U.S. Geological Survey Earthquake Hazards Program.

Per maggiori dettagli vedere il  Manuale ShakeMap (Wald et al. 2005).

 

Bibliografia

  • Akkar, S., and Bommer, J.J., 2007, Empirical Prediction Equations for Peak Ground Velocity Derived from Strong-Motion Records from Europe and the Middle East: Bulletin of the Seismological Society of America, vol. 97, no. 2, pp. 511-530.
  • Akkar, S., and Bommer, J.J., 2007, Prediction of elastic displacement response spectra in Europe and the Middle East: Earthquake Engineering and Structural Dynamics, no. February, pp. 1275-1301.
  • Malagnini, L., Akinci, A., Herrmann, R.B., Pino, N.A., and Scognamiglio, L, 2002, Characteristic of the ground motion in northeastern Italy: Bulletin of the Seismological Society of America, vol. 92, pp. 2186-2204. 
  • Wald, D.J., Quitoriano, V., Dengler, L., and Dewey, J.W., 1999a, Utilization of the Internet for rapid Community Intensity Maps: Seism. Res. Lett., v. 70, p. 680-697.
  • Wald, D.J., Quitoriano, V., Heaton, T.H., and Kanamori, H., 1999b, Relationship between Peak Ground Acceleration, Peak Ground Velocity, and Modified Mercalli Intensity in California: Earthquake Spectra, v. 15, no. 3, p. 557-564.
  • Wald, D.J., Quitoriano, V., Heaton, T.H., Kanamori, H., Scrivner, C.W., and Worden, B.C., 1999c, TriNet "ShakeMaps": Rapid generation of peak ground-motion and intensity maps for earthquakes in southern California: Earthquake Spectra, v. 15, no. 3, p. 537-556.
  • Wald, D.J., Worden, B.C., Quitoriano, V., and Pankow, K.L., 2005, ShakeMap manual: technical manual, user's guide, and software guide: U.S. Geological Survey, 132 p.
  • Worden, B.C., Wald, D.J., Allen, T.I., Lin, K., Garcia D., and Cua, G., 2010, A revised ground motion and intensity interpoltaion scheme for ShakeMap: Bull. Seism. Soc. Am., 100, 3083-3096.
  • Worden, B.C., Gerstenberger, M.C., Rhoades, D.A., and Wald, D.J., 2012, Probabilistic relationships between ground motion pararmeters and Modified Mercalli Intensity in California: Bull. Seism. Soc. Am., 102, 204-221.