i terremoti ppt - IC San Giovanni Bosco
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ISTITUTO ECONOMICO “G.TONIOLO” I TERREMOTI Prof. Filippo Quitadamo 1 OBIETTIVI Definire un sisma Spiegare la teoria del rimbalzo elastico Definire ipocentro ed epicentro Descrivere le onde sismiche Definire intensità e magnitudo di un sisma Distinguere le scale sismiche Indicare la distribuzione dei sismi sul Pianeta Presentare il rischio sismico. Prof. Filippo Quitadamo 2 Parole chiave Sisma Rimbalzo elastico Onde sismiche Ipocentro Epicentro Sismografo Sismogramma Scale sismiche Rischio sismico Previsione Prevenzione Fenomeno tettonico Magnitudo Intensità Isosisme. Prof. Filippo Quitadamo 3 I FENOMENI SISMICI Definizione Natura e origine Teoria del rimbalzo elastico Il ciclo sismico Le onde sismiche Misura: strumenti e scale Effetti dei terremoti Prof. Filippo Quitadamo 4 I FENOMENI SISMICI Distribuzione geografica Il rischio sismico Previsione, prevenzione e controllo Norme di comportamento I bradisismi. Prof. Filippo Quitadamo 5 Terremoto come catastrofe naturale.. naturale Terremoto come strumento di ricerca nello studio dell’interno della Terra Terra.. Prof. Filippo Quitadamo 6 Prof. Filippo Quitadamo 7 Prof. Filippo Quitadamo 8 Prof. Filippo Quitadamo 9 Prof. Filippo Quitadamo 10 Prof. Filippo Quitadamo 11 Definizione Un terremoto o sisma è un fenomeno tettonico, in quanto legato allo spostamento di grandi masse rocciose rocciose.. Consiste nel rilascio, in profondità, di una notevole quantità di energia (causa causa), ), che determina una improvvisa vibrazione del suolo o scossa sismica (effetto) (effetto).. Prof. Filippo Quitadamo 12 Energia dei terremoti Si tratta di energia elastica elastica, una forma di energia endogena che si accumula all’interno della Terra e quando viene liberata genera le onde sismiche. Prof. Filippo Quitadamo 13 Prof. Filippo Quitadamo 14 Studio sismi Macrosismico (sismologia):: (sismologia) effetti Microsismico (strumentale) (strumentale).. Ogni anno sulla Terra verificano circa 1000 1000..000 terremoti.. terremoti Prof. Filippo Quitadamo si di 15 Tachisismi: Tachisismi: veloci, i veri terremoti.. terremoti 1. Superficiali Superficiali:: con ipocentro tra 070 km km:: Pericolosi Pericolosi.. 75 75% % 2. Intermedi Intermedi:: 7070-300 km km.. 22% 22% 3. Profondi Profondi:: 300300-700 km km.. 3%. Bradisismi:: Bradisismi lenti oscillazioni verticali del suolo suolo.. Prof. Filippo Quitadamo 16 TIPI DI SISMI TACHISISMI BRADISISMI •SUPERFICIALI •PROFONDI •INTERMEDI Prof. Filippo Quitadamo 17 CAUSE DEI TERREMOTI 1. Sprofondamento di cavità 2. Origine vulcanica 3. Da crollo 4. Da frane 5. Da esplosione 6. Origine tettonica: spostamento placche litosferiche. Prof. Filippo Quitadamo 18 CAUSE TERREMOTI CROLLO FRANE VULCANICA ESPLOSIONE TETTONICA Prof. Filippo Quitadamo 19 Teoria del rimbalzo elastico (Reid, Reid, 1906) Le rocce sono dotate di plasticità e sottoposte per millenni a forze accumulano energia elastica elastica. Quando le sollecitazioni superano il limite di elasticità (punto critico) le rocce si fratturano, le tensioni si scaricano con movimento improvviso e si libera energia oscillazioni e calore calore). meccanica (oscillazioni Prof. Filippo Quitadamo 20 Prof. Filippo Quitadamo 21 Teoria del ritorno elastico Tale teoria riconduce quasi tutti i sismi ad un meccanismo per faglia, cioè per frattura o faglia con scorrimento reciproco dei blocchi di roccia, lungo il piano di faglia.. faglia Prof. Filippo Quitadamo 22 Teoria del ritorno elastico Tutto ciò implica che le rocce si comportino in modo elastico elastico.. Il sistema rimane in equilibrio fino al limite di elasticità, superato il quale le rocce si spezzano liberando, sotto forma di onde onde,, l’energia accumulata accumulata.. Prof. Filippo Quitadamo 23 Teoria del ritorno elastico Il limite di elasticità di una roccia dipende dalla dalla:: 1. sua struttura 2. sua composizione mineralogica. Prof. Filippo Quitadamo 24 Teoria del ritorno elastico In base a tale teoria una zona dopo un sisma raggiunge un nuovo equilibrio equilibrio, che garantisce un periodo di tranquillità sismica. Ma il perdurare delle forze tettoniche provocherà di nuovo deformazioni, accumulo energetico e frattura con nuova crisi sismica. Prof. Filippo Quitadamo 25 Teoria di Reid: importanza 1. Consente di spiegare la ciclicità sismica, legandola alla necessità di un certo tempo per l’accumulo energetico fino al punto critico 2. Offre la possibilità di fare previsioni e controlli 3. Spiega perché i sismi si originano solo in materiali rigidi, capaci di accumulare cioè energia. Prof. Filippo Quitadamo 26 CICLO SISMICO 1. STADIO INTERSISMICO: accumulo energetico 2. STADIO PRESISMICO: prima della rottura 3. STADIO COSISMICO: liberazione energia 4. STADIO POSTSISMICO: scosse di assestamento o repliche. Prof. Filippo Quitadamo 27 CICLO SISMICO La nozione di ciclo sismico è di grande importanza ai fini della previsione dei terremoti. Prof. Filippo Quitadamo 28 Anatomia di un sisma Ipocentro o fuoco: punto interno in cui avviene la liberazione di energia. Epicentro: punto superficiale sulla verticale dell’ipocentro. Onde sismiche: elastiche sferiche concentriche 1. di volume o interne: P; S 2. superficiali: L o M ed R. Prof. Filippo Quitadamo 29 Prof. Filippo Quitadamo 30 Le onde sismiche DALL’IPOCENTRO: 1. Onde P o primarie o longitudinali o di compressione: sono le più veloci (5-14 km/s). Si propagano in ogni mezzo, provocano variazione di volume ma non di forma nella roccia; le rocce si dilatano e si comprimono a fisarmonica nella stessa direzione di propagazione dell’onda. Prof. Filippo Quitadamo 31 Le onde sismiche DALL’IPOCENTRO: DALL’IPOCENTRO 2. Onde S o seconde o trasversali o di taglio: 1velocità di 4-8 km/s. 2Non si propagano nei fluidi, 3non provocano variazione di volume ma di forma nella roccia; 4le rocce subiscono oscillazioni perpendicolari alla direzione di propagazione dell’onda. Prof. Filippo Quitadamo 32 Prof. Filippo Quitadamo 33 Prof. Filippo Quitadamo 34 Prof. Filippo Quitadamo 35 Onde S Onde P Prof. Filippo Quitadamo 36 Le onde sismiche DALL’EPICENTRO: 1. Onde L o M: lunghe o massimali o di Love; velocità di 3 km/s. Sono le responsabili dei danni del terremoto. Provocano scosse sussultorie o verticali e ondulatorie (orizzontali). 2. Onde R (Rayleigh): provocano orbite ellittiche. Hanno velocità di 2,7 km/s. Prof. Filippo Quitadamo 37 Onde P compressioni dilatazioni Onde S Onde L OndeR Prof. Filippo Quitadamo 38 Prof. Filippo Quitadamo 39 Prof. Filippo Quitadamo 40 dilatazioni compressioni Cambiamenti di forma [Raileg] Prof. Filippo Quitadamo 41 NOTA LE ROCCE NON SONO MATERIALI ELASTICI PERFETTI, PER CUI UNA PARTE DELL’ENERGIA MECCANICA VIENE SPESA PER VINCERE GLI ATTRITI E SI TRASFORMA IN CALORE. Prof. Filippo Quitadamo 42 Il sismografo E’ uno strumento capace di rilevare le onde sismiche e registrarne l’intensità: si basa sul principio del pendolo. E’ costituito da un telaio meccanico fisso al suolo, con una massa inerte sospesa, provvista di un pennino che sfiora un cilindro con carta. In ogni stazione funzionano tre sismografi sismografi:: uno verticale e due orizzontali. orizzontali. Prof. Filippo Quitadamo 43 IL SISMOGRAFO Verticale Orizzontale Prof. Filippo Quitadamo 44 SISMOGRAMMA 1. 2. 3. 4. 5. Rappresentazione grafica del sisma. Dal suo tracciato si ottengono varie informazioni: Potenza terremoto Durata Posizione epicentro Profondità ipocentro Proprietà rocce attraversate. Prof. Filippo Quitadamo 45 Prof. Filippo Quitadamo 46 Prof. Filippo Quitadamo 47 Fasi di un terremoto Fase iniziale: onde P; S Fase principale o parossistica: onde L Fase terminale o di assestamento. Prof. Filippo Quitadamo 48 Prof. Filippo Quitadamo 49 Valutazione di un terremoto Isosisme o isoiste: linee che congiungono luoghi aventi la stessa intensità sismica. PARAMETRI DI VALUTAZIONE: 1. INTENSITA’ INTENSITA’: misura gli effetti 2. MAGNITUDO MAGNITUDO: rappresenta la misura indiretta dell’energia liberata durante un terremoto. Prof. Filippo Quitadamo 50 INTENSITA’ in funzione di: NATURA ROCCE TIPO DI EDILIZIA (MATERIALI, CRITERI) DISTANZA EPICENTRO. N.B. – E’ UNA MISURA SOGGETTIVA. Prof. Filippo Quitadamo 51 SCALE SISMICHE Mercalli (1902) – MCS: si basa sugli effetti (intensità). Comprende 12 gradi. E’ una scala empirica (basata sulla pratica e non su criteri scientifici) e qualitativa (si attiene ai dati qualitativi, alle caratteristiche dell’ambiente) Prof. Filippo Quitadamo 52 SCALE SISMICHE Richter (1935): si basa sull’energia (magnitudo). E’ una scala quantitativa in quanto risulta indipendente dalle caratteristiche ambientali. A differenza della scala Mercalli, non esiste un valore massimo assoluto. Fino ad ora il più alto grado di magnitudo conosciuto è stato di 8.7 M = 2/3 x I + 1 Prof. Filippo Quitadamo 53 Prof. Filippo Quitadamo 54 SCALE SISMICHE secondo alcuni studiosi, le rocce non sono in grado di immagazzinare energia elastica sopra un certo valore, poiché si spezzano; di conseguenza, è probabile che i terremoti non possano raggiungere un grado di magnitudo superiore a 9. Prof. Filippo Quitadamo 55 Determinazione epicentro Da tre stazioni sismiche si legge sul sismogramma la distanza dall’epicentro (X, Y, Z) ma non la direzione. L’epicentro viene esattamente individuato dalla intersezione delle tre circonferenze aventi come raggi le rispettive distanze X, Y, Z. Prof. Filippo Quitadamo 56 Determinazione epicentro Prof. Filippo Quitadamo 57 Prof. Filippo Quitadamo 58 Prof. Filippo Quitadamo 59 Prof. Filippo Quitadamo 60 Prof. Filippo Quitadamo 61 Prof. Filippo Quitadamo 62 EFFETTI // capacità distruttiva 1. DIRETTI DIRETTI:: movimento del suolo, formazione di faglie 2. INDIRETTI INDIRETTI:: incendi causati da fuoriuscita di gas, da circuiti elettrici Crollo edifici, frane, panico … Prof. Filippo Quitadamo 63 EFFETTI Sulle opere umane Sul territorio territorio:: suolo, fiumi, mari 1. Permanenti Permanenti:: crolli, 2. Transitori Transitori:: oscillazione suolo, variazione livello acqua nei pozzi, incendi, maremoti, il rombo cupo … Prof. Filippo Quitadamo 64 EFFETTI DI UN SISMA 1. 2. 3. 4. 5. 6. Fattori della capacità distruttiva distruttiva: Intensità e durata sisma Natura rocce Distanza epicentro Profondità ipocentro Tipologia costruzioni Morfologia territorio. Prof. Filippo Quitadamo 65 EFFETTI DI UN SISMA Crollo edifici, ponti, dighe, strade Rottura condutture acqua, gas, elettricità Frane, smottamenti, fratture terreni Liquefazione terreni, diventano molli Maremoti Epidemie, incendi Oscillazioni suolo suolo………… ………… Prof. Filippo Quitadamo 66 Il cedimento delle fondamenta, a causa della liquefazione del suolo, ha fatto sprofondare e cadere gli edifici. Prof. Filippo Quitadamo 67 Prof. Filippo Quitadamo 68 EFFETTI indiretti o indotti Frane Crollo di dighe Alluvioni per interruzioni corso di fiumi Incendi Maremoti (il più grave effetto indiretto). Prof. Filippo Quitadamo 69 Distribuzione geografica Le aree sismiche non si distribuiscono in modo casuale, ma si addensano lungo particolari fasce attive: 1. DORSALI OCEANICHE /faglie trasformi 2. SISTEMI ARCOARCO-FOSSA: FOSSA: cintura di fuoco circumpacifica 3. SISTEMI OROGENETICI RECENTI Prof. Filippo Quitadamo 70 Prof. Filippo Quitadamo 71 Prof. Filippo Quitadamo 72 In Italia ci sono circa 300 terremoti all’anno. Prof. Filippo Quitadamo 73 Rischio sismico Probabilità che si verifichi un sisma per i danni: mette in relazione l’energia liberata da un terremoto con gli effetti sull’ambiente. R=PxExV P = pericolo sismico E = elementi a rischio V = vulnerabilità, suscettibilità a subire danni. Prof. Filippo Quitadamo 74 Fattori del Rischio sismico 1. Condizioni intrinseche (magnitudo, frequenza, profondità) 2. Condizioni geologiche, tettoniche dell’area colpita (predisposizione al sisma o suscettibilità sismica) 3. Vulnerabilità sismica o suscettibilità a subire danni: tipo di edilizia …………. Prof. Filippo Quitadamo 75 Suscettibilità sismica (P): fattori 1. Geologici: tipo di rocce, fratture 2. Geomorfologici: forma rilievi 3. Idrogeologici: falde, acque sotterranee e superficiali. Prof. Filippo Quitadamo 76 Vulnerabilità sismica (V): fattori 1. 2. 3. 4. 5. 6. Attività antropiche Qualità costruzioni Densità popolazione Tipo di economia Educazione sismica Strutture di pronto soccorso Prof. Filippo Quitadamo 77 Mitigare il rischio sismico 1. Osservatori sismici 2. Qualità costruzioni 3. Bassa densità popolazione 4. Ridurre la presenza industriale 5. Educazione sismica 6. Strutture di pronto soccorso Prof. Filippo Quitadamo 78 Previsione sismica Capacità di prevedere l’istante, il luogo, l’intensità. 1. Statistica Statistica: a lungo termine, usa il catalogo sismico di una zona. 2. Deterministica Deterministica: a breve termine, si basa sui segni precursori (microfratture rocce, deformazioni, dilatazioni, esodo animali) Prof. Filippo Quitadamo 79 Eventi premonitori 1. Microfratture rocce, 2. Deformazioni del suolo 3. Comportamento anomalo animali 4. Variazione velocità onde P variazione proprietà rocce 5. Aumento del gas radon nelle falde 6. Aumento frequenza microscosse. microscosse. Prof. Filippo Quitadamo per 80 Prevenzione sismica Capacità di essere pronti a subire un sisma, minimizzando gli effetti. 1. Zonazione sismica: sismica dividere il territorio in zone a diversa sismicità (mappe sismiche) 2. Edilizia antisismica 3. Educazione di massa e piano di evacuazione Prof. Filippo Quitadamo 81 CONTROLLO attivo dei terremoti Separare le faglie gradualmente con: con: 1. Iniezione di liquidi nelle faglie per diminuire l’attrito e favorire scorrimento con gradualità gradualità. Prof. Filippo Quitadamo lo 82 Costruire in zone sismiche: controllo passivo Scegliere terreni non franosi, non scoscesi Limitare l’altezza degli edifici Fondazioni su roccia e su platee in cemento armato Ossatura in cemento armato Ridurre dimensioni camere e finestre, perché le fratture si originano al passaggio mattone-cemento. Prof. Filippo Quitadamo 83 Prof. Filippo Quitadamo 84 Decalogo pre-terremoto 1. Ispezionare e riparare la propria casa secondo i criteri antisismici 2. Fissare al muro mobili e simili 3. Controllare i punti di combustione 4. Tenere pronti gli estintori 5. Verificare la scorta di viveri e acqua 6. Tenere pronta la valigetta di pronto soccorso 7. Tenere efficienti “torcia, radio portatile, indumenti” 8. Stabilire itinerari e luoghi di ritrovo 9. Discutere il comportamento da tenere 10. Partecipare ad esercitazioni della Protezione Civile. Prof. Filippo Quitadamo 85 Decalogo durante- terremoto 1. Restare calmi e ripararsi sotto tavoli, travi, muri portanti 2. Spegnere fornelli e fonti di incendio 3. Tenersi lontano da finestre e non precipitarsi fuori in preda al panico; uscire alla fine della scossa 4. Spegnere subito i focolai d’incendio 5. In edifici a molti piani aprire la porta per assicurarsi una via d’uscita 6. Non usare telefono 7. Non usare ascensore 8. All’aperto stare lontano da edifici 9. Collaborare ai soccorsi immediati 10. In caso di evacuazione non usare l’automobile Prof. Filippo Quitadamo 86 Prof. Filippo Quitadamo 87 Prof. Filippo Quitadamo 88 Norme di comportamento: dopo 1. Chiudere gli interruttori generali 2. Uscire e raggiungere gli spazi aperti più sicuri, calzando le scarpe 3. Non bloccare le strade con le auto 4. Non usare il telefono. Prof. Filippo Quitadamo 89 I bradisismi Sono lentissimi movimenti verticali del terreno. LOCALI se interessano zone ristrette REGIONALI se riguardano vaste regioni Prof. Filippo Quitadamo 90 Cause dei bradisismi 1. Subsidenza Subsidenza: lento abbassamento suolo per compattamento dei detriti 2. Natura vulcanica: vulcanica per spostamento di masse magmatiche 3. Isostasia Isostasia: un alleggerimento o un appesantimento di vaste regioni ne provoca l’innalzamento o l’affondamento (movimento epirogenetico) Prof. Filippo Quitadamo 91 Tipi di bradisismi 1. NEGATIVI NEGATIVI:: movimento verso l’alto 2. POSITIVI POSITIVI:: verso il basso 3. ALTERNATI Prof. Filippo Quitadamo 92 Prof. Filippo Quitadamo 93 Prof. Filippo Quitadamo 94 Prof. Filippo Quitadamo 95 Prof. Filippo Quitadamo 96 Prof. Filippo Quitadamo 97 Prof. Filippo Quitadamo 98 Prof. Filippo Quitadamo 99 Prof. Filippo Quitadamo 100 Prof. Filippo Quitadamo 101 Prof. Filippo Quitadamo 102 Prof. Filippo Quitadamo 103 Prof. Filippo Quitadamo 104 Prof. Filippo Quitadamo 105 Prof. Filippo Quitadamo 106
