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Le onde sismiche: i sismografi e le scale sismische

L’energia liberata dal sisma si trasmette ai materiali circostanti sotto forma di onde sismiche che sono di natura elastica, in quanto provocano una trasformazione dinamica dei materiali che attraversano, i quali, dopo il loro passaggio tornano nella loro posizione iniziale. Tuttavia il comportamento elastico delle rocce non è perfetto: infatti una parte dell’energia liberata viene dissipata dall’attrito tra le molecole che compongono le rocce; per cui man mano che ci si allontana dall’ipocetro il sisma diminuisce di intensità. Esistono 3 tipi di onde sismiche:
Onde P: sono onde di compressione longitudinali che deformano i materiali nello stesso verso della loro propagazione; provocano variazioni di volume e, nel passare da uno strato all’altro della Terra, modificano la loro direzione e la loro intensità. Hanno una velocità dai 4 agli 8 Km/s.

Onde S: sono onde trasversali di distorsione, che scuotono i materiali che attraversano in senso trasversale rispetto alla direzione di propagazione; provocano variazioni di forma, ma non di volume e hanno una velocità che va dai 2 ai 4 km/s.
Onde L: sono le onde che si generano quando le onde s e le onde p raggiungono la superficie; sono onde superficiali che si propagano molto lentamente, intorno ai 3 km/s, e disperdono più lentamente la loro energia.
La registrazione delle onde sismiche viene effettuata tramite i sismografi; per avere una registrazione oggettiva di un terremoto si utilizzano contemporaneamente 3 sismografi, uno che misura la componente verticale, e due quella orizzontale. Il tracciato prodotto prende il nome di sismogramma, sul quale si possono identificare tre tipi di oscillazioni: le onde p che sono le più veloci e quindi le prime a essere registrate, le onde s, di massima ampiezza con oscillazioni irregolari, e le onde l, le più lente e regolari. La misurazione di un terremoto non deve avvenire nei pressi dell’epicentro, altrimenti i tre tipi di onde arriverebbero al sismografo contemporaneamente, e quindi non si potrebbero quasi distinguere. Per cui la misurazione deve avvenire come minimo a 100 km di distanza.
La forza di un terremoto può essere individuata attraverso due scale:
•Scala delle intensità o scala Mercalli: essa assegna a ogni sisma un valore numerico sulla base dei danni infrastrutturali che esso provoca. Essa però ha degli evidenti limiti da un punto di vista scientifico, poiché non dà una descrizione oggettiva del fenomeno geologica, ma individua esclusivamente i danni materiali che esso provoca.
•Scala della magnitudo o scala Richter: essa si basa sul principio che afferma che tanto maggiore è l’energia liberata da un sisma, tanto maggiore è l’ampiezza delle oscillazioni. Si assume quindi come criterio di valutazione l’ampiezza delle onde. La misurazione avviene attraverso il confronto dell’ampiezza massima delle onde prodotte dal sisma con l’ampiezza massima di un sismogramma di riferimento (occorre ovviamente tener conto della distanza alla quale avviene la misurazione).

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