Localizzazioni ipocentrali e magnitudo: facciamo un po’ di chiarezza

L’altro ieri (4 luglio) alle ore 13:37 italiane c’è stato un terremoto di magnitudo 3.5 in Pianura Padana. La procedura seguita dalla nostra Sala di monitoraggio sismico è stata la solita: entro 2 minuti, non appena disponibili i primi dati dei nostri sistemi di calcolo automatico, è stata effettuata la prima telefonata al telefono rosso del Dipartimento di Protezione Civile (DPC) con l’indicazione della provincia interessata (Mantova) e un’indicazione approssimativa della magnitudo. Dopo 5 minuti dall’evento, la seconda telefonata con una prima stima delle coordinate ipocentrali e la magnitudo automatica determinata con più dati  (intorno a 3.5). Intanto i sismologi in turno avevano iniziato a rivedere i dati disponibili, rianalizzando tutti i sismogrammi e, dopo una ventina minuti, avevano ricalcolato i parametri ipocentrali.

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La Sala di monitoraggio sismico dell’INGV – Roma.

A questo punto, i nostri turnisti hanno effettuato la terza telefonata al DPC per fornire i valori definitivi, inclusi i comuni interessati, e contemporaneamente hanno pubblicato i dati sulle pagine web dell’INGV: magnitudo 3.5 alle ore 13:37 e 23 secondi, epicentro nella Pianura Padana in provincia di Mantova, profondità 5 chilometri.

Fino al momento della pubblicazione dei dati rivisti dell’INGV, le persone che avevano sentito il terremoto sono andate in cerca di notizie, e le hanno trovate sui siti e nei tweet di agenzie sismologiche internazionali che rilasciano il dato preliminare, prima che questo sia rivisto da un sismologo esperto. Capita spesso che questi dati preliminari siano sbagliati, proprio perché determinati da procedure non controllate.

È quanto accaduto anche l’altro ieri con la prima stima fornita dal Centro Sismologico Euro-Mediterraneo (CSEM), con sede in Francia, a cui tutti gli istituti di ricerca e monitoraggio sismico della regione euro-mediterranea, compreso l’INGV, inviano i dati. Lo CSEM riporta sul proprio sito tutte le localizzazioni ipocentrali (automatiche e riviste da un sismologo) e le magnitudo che riceve da questi istituti, man mano che arrivano; ognuno di questi istituti, però, utilizza una combinazione diversa di dati (propri o di altri istituti di ricerca italiani ed europei) e ottiene quindi delle soluzioni diverse. La figura sotto mostra la distribuzione delle localizzazioni pervenute allo CSEM per il terremoto in provincia di Mantova.

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Mappa degli epicentri pubblicati dallo CSEM per il terremoto in provincia di Mantova del 4 luglio 2016. Le sigle all’interno dei cerchi rappresentano gli istituti di ricerca che hanno calcolato quel particolare epicentro. La stella rossa è la localizzazione dell’INGV, considerata da CSEM quella di riferimento per l’Italia (fonte: CSEM).

Si nota una notevole dispersione degli epicentri, che spaziano dalle Alpi agli Appennini. Stesso discorso per le magnitudo. La tabella sotto riporta le varie soluzioni pubblicate dallo CSEM, con i valori di magnitudo calcolati dai diversi istituti: si va da 3.0 a 4.1. La prima informazione diffusa da CSEM su Twitter, alcuni minuti dopo il terremoto, è proprio la localizzazione con il valore di magnitudo più alto (4.1) calcolato, in via preliminare, dal GFZ (German Research Centre for Geosciences, Potsdam). Lo stesso GFZ nella pagina relativa a questo terremoto  pubblica un Disclaimer: Unless revised by a geophysicist, automatically determined earthquake locations may be erroneous! (Finché non rivista da un geofisico, la localizzazione determinata automaticamente può essere errata!).

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Tabella con tutte le localizzazioni ipocentrali arrivate a CSEM da diversi istituti di ricerca (fonte: CSEM).

Alcune decine di minuti dopo, CSEM ha ricalcolato la localizzazione e la magnitudo in base a tutti i dati arrivati, ottenendo un valore di magnitudo pari a 3.6. Si deve notare che i sismologi dello CSEM non analizzano i sismogrammi, come fanno invece i sismologi presenti nella sala di monitoraggio sismico, perché ricevono dai vari istituti soltanto i dati numerici pre-elaborati (tempi di arrivo e valori di ampiezza massima e periodo). La rielaborazione si basa su dati ottenuti dai sistemi automatici, che pertanto possono essere anch’essi sbagliati.

Nel caso del terremoto del 4 luglio, il calcolo della magnitudo effettuato nella nostra sala di monitoraggio sismico si è basato su un numero molto elevato di dati (212), come si vede nel grafico sotto. Come sempre accade, ogni sismometro fornisce un valore diverso di magnitudo, in quanto le ampiezze misurate (per la magnitudo Richter si usa l’ampiezza massima su un particolare periodo delle oscillazioni) dipendono dalla geologia locale, dalla propagazione nei diversi strati rocciosi, ecc. Il valore finale viene quindi determinato facendo la media (o meglio la mediana) di tutti i valori entro 600 km di distanza dall’epicentro e con una buona copertura in tutte le direzioni attorno all’epicentro. Il valore ottenuto è tanto più affidabile quanto più numerose e ben distribuite sono le stazioni sismiche, sia in termini di distanza che di copertura angolare attorno all’epicentro.

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Distribuzione dei valori di magnitudo ottenuti da tutti i sismometri della Rete Sismica Nazionale dell’INGV che hanno registrato il terremoto in provincia di Mantova del 4 luglio. Si nota una notevole dispersione di valori intorno al valore medio di 3.5. (Fonte: INGV)

Da un paio d’anni stiamo lavorando per il rilascio di informazioni automatiche al pubblico, prima dell’invio di quelle riviste. Comprendiamo l’esigenza di fornire prima possibile i dati di un terremoto, ma sappiamo anche che le soluzioni automatiche, come mostrato sopra, possono essere “errate”, sia in termini di epicentro che di magnitudo. E sappiamo anche che una volta che un’informazione viene pubblicata (sul web, su Twitter, ecc.) è molto difficile modificarla senza generare confusione. Per questo motivo abbiamo effettuato numerosi test al riguardo, e stiamo cercando il miglior compromesso tra rapidità e affidabilità dell’informazione.

Per ora, abbiamo scelto di non pubblicare direttamente e non inviare quindi a CSEM le nostre elaborazioni automatiche per evitare di diffondere informazioni poco affidabili.


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Pubblicato il 6 luglio 2016, in Informazione, Sismicità Italia con tag , , , , , , , , . Aggiungi il permalink ai segnalibri. 2 commenti.

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