Terremoto Pianura Padana Emiliana: spostamento cosismico misurato con il GPS in Emilia

La deformazione permanente della crosta terrestre causata dal sisma del 20 maggio 2012 è stata osservata da una rete composita di stazioni GPS permanenti installate in Emilia e nel territorio italiano. Gli spostamenti registrati in ciascuna stazione sono stati ricavati da 3 analisi indipendenti (Bernese, Gamit e Gipsy) con strategie di analisi e modelli alquanto diversi. Gli spostamenti sono stati calcolati separatamente per ciascuna analisi a partire dalle posizioni giornaliere precise (15 giorni prima dell’evento e 1 giorno dopo) e poi combinate in un’unica soluzione utilizzando la matrice di covarianza completa. Gli spostamenti massimi si sono registrati nelle stazioni di Finale Emilia (MO05 oriz.= 30mm, vert = 73mm), S. Giovanni in Persiceto (SGIP oriz = 21mm, vert = 4mm) e a Sermide (SERM oriz = 15 mm, vert = -4 mm), quell. La ripetibilità tra le tre soluzioni è dell’ordine di 2mm, (WRMS weighted root mean squared delle differenze 3-D) con uno scostamento massimo di 4 mm nella stazione di CONC.

Lo studio della sorgente che ha causato tali spostamenti è tuttora in corso all’INGV.

Fig. 1 Spostamenti cosismici orizzontali del 20 maggio registrati dalle stazioni GPS permanenti in Emilia. Sono stati ottenuti dalla combinazione di tre analisi indipendenti (Bernese, Gamit, Gipsy).

Fig. 2 Spostamenti cosismici verticali del 20 maggio registrati dalle stazioni GPS permanenti in Emilia. Sono stati ottenuti dalla combinazione di tre analisi indipendenti (Bernese, Gamit, Gipsy).

Dati GPS forniti da:

INGV-RING (Rete Integrata Nazionale GPS); Leica SmartNet ItalPoS; So.G.E.R. (Società Geometri Emilia Romagna); ASI-GeoDAF (Geodetic Data Archiving Facility); EUREF Permanent Network; Rete GPS Veneto; IREALP GPS Lombardia; TPOS (Trentino Positioning Service); TOPCON-NetGEO Rete Nazionale GPS+GLONASS;.Università di Bologna; Università di Siena; dott. N. Perfetti (Geotop).

Terremoto in Pianura Padana Emiliana del 20 maggio: spostamenti cosismici del suolo ottenuti dal GPS ad alta frequenza

In Italia esistono numerose stazioni GPS permanenti, distribuite su tutto il territorio, che registrano con frequenze di campionamento pari ad 1 secondo e che trasmettono dati in tempo reale. Tale campionamento permette di utilizzare in tempi rapidi il dato geodetico come se fosse un dato sismico. Infatti, tecniche di analisi in modalità cinematica del dato GPS ad alta frequenza permettono, in caso di evento sismico in prossimità della stazione, di ottenere una serie temporale che mostra il passaggio delle onde sismiche.

In un raggio di 90 km dall’epicentro del terremoto in Pianura Padana-Emiliana, 13 stazioni GPS appartenenti a varie reti permanenti, hanno registrato la scossa principale del 20/5/2012 (Ml=5.9) con un campionamento di 1s. Il dato GPS è stato analizzato in modalità cinematica usando il software Gipsy-Oasis II (http://gipsy-oasis.jpl.nasa.gov) e le informazioni sulle orbite rapide e sugli orologi dei satelliti GPS forniti dal NASA-JPL (Jet Propulsion Laboratory).

Le stazioni mostrate appartengono alle reti permanenti GPS della RING (SBPO e MODE http://ring.gm.ingv.it), della Leica Geosystems S.p.A. (BOLO, FAEZ, FERA, FIRE, FOZA, IMOL, REBO e SERM, http://www.italpos.it), Topcon (LEGN, http://www.geotop.it/ ), N. Cenni (MO05, Università di Bologna), e Euref (MOPS, http://www.epncb.oma.be). Nei vari grafici è mostrato lo spostamento in direzione N-S (rosso) e quello in direzione E-W (verde) nei secondi successivi alla scossa principale (barra blu verticale).