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Le scale sismologiche

6 Giu

Nella sezione:

Hai domade o dubbi

e’ stata fatta una richiesta molto interessante che riguarda le scala sismologiche. In particolare, si chiedeva di illustrare nel blog la scala ESI 2007, ma credo che sia molto interessante parlare in generale di quali scale vengono utilizzate per classificare un sisma e quali sono le differenze tra queste.

Di principio, tutti conoscono la scala Mercalli e la scala Richter, che sono quelle apparentemente piu’ utilizzate e che sentiamo nominare in occasione di qualche sisma che avviene nel mondo. Ho detto “apparentemente” perche’ prima di tutto ci sono molte altre scale utilizzate soprattutto dai sismologi ed inoltre molte di queste riescono a classificare i terremoti in modo piu’ scientifico, basandosi proprio sulla natura fisica del fenomeno, piuttosto che, ad esempio, sui danni creati da un sisma.

Dal punto di vista storico, la prima scala basata su presupposti scientifici fu la Rossi-Forel a dieci gradi. Proprio da questa, il sismologo e vulcanologo Mercalli derivo’ una scala a 12 gradi basata sull’intensita’ di un sisma. Fate attenzione, per prima cosa, parlando di terremoti, e’ molto importante distinguere tra intensita’ e magnitudo, termini spesso confusi tra loro dai non addetti ai lavori. Per far capire questa differenza, su cui torneremo in seguito descrivendo i processi fisici, basti pensare che due terremoti di uguale magnitudo possono avere intensita’ diversa se, ad esempio, avvengono con ipocentri a profondita’ diversa tra loro.

Detto questo, la scala Mercalli e’ basata sugli effetti che un terremoto puo’ avere su persone, cose e manufatti. Alla luce di quanto detto, appare evidente che un terremoto di altissima magnitudo che avviene in una zona desertica non popolata, avra’ un grado Mercalli inferiore proprio per la mancanza di danni a cose e persone.

Per essere precisi, l’attuale scala utilizzata e’ detta Mercalli-Cancani-Siedberg ed e’ a 12 gradi. In origine, la scala Mercalli, cosi’come la Rossi-Forel, aveva solo 10 gradi. Fu proprio il sismologo Cancani ad esternderla a 12 gradi. Generalmente, i gradi piu’ bassi della scala vengono attribuiti in base alla percezione delle persone, mentre per i gradi piu’ alti ci si basa sugli effetti agli edifici e ai manufatti in generale.

Da quanto detto, appare evidente che la scala Mercalli non e’ basata su nessuna quantita’ fisica legata al terremoto, ma solo agli effetti del sisma. Se vogliamo, questo inizialmente potrebbe essere un vantaggio di questa scala dal momento che per l’attribuzione dell grado non e’ necessaria alcuna strumentazione specifica.

Proprio queste considerazioni hanno poi portato alla formulazione della scala Richter. Piccola premessa, il termine scala Richter, non e’ in realta’ molto utilizzato dalla comunita’ sismologica in quanto la scala viene detta “Magnitudo Locale”. Come e’ definita? Come anticipato, questa scala misura la magnitudo del sisma ed e’ direttamente legata all’energia rilasciata nel sottosuolo. Questo parametro viene stimato per il terremoto all’ipocentro ed e’ dunque non dipendente, come e’ evidente, dalle tecniche costruttive utilizzate in una determinata zona. A parte il particolare sismografo utilizzato per determinare il grado Richter, questa e’ una scala logaritmica in cui vengono definiti i decimi di magnitudo (M X.Y) ed in cui, ad esempio, una determinata magnitudo e’ circa 32 volte maggiore della successiva: M6=32M5, ecc.

Ora, date queste due scale, perche’ avremmo bisogno di altro? Come detto, la scala Mercalli e’ relativa ai danni del terremoto, la acala Richter invece e’ direttamente legata all’energia rilasciata dal sisma e dunque descrive la meccanica del fenomeno. In realta’, quest’ultima scala presenta dei problemi di saturazione per i gradi maggiori, dovuti al fatto che, sopra M8.5, terremoti di magnitudo diversa possono risultare nello stesso valore della scala.

Per risolvere questo problema, e’ stata poi introdotta la scala del “momento sismico”. Analogamente alla Richter, anche questa scala e’ di tipo logaritmico e si basa sulla stima dell’energia rilasciata nell’ipocentro. A differenza pero’ della prima, non presenta i problemi di saturazione.

Da quanto detto, appare evidente come queste scale siano completamente scorrelate tra loro, trattando un sisma sotto aspetti diversi. Se ci pensiamo bene, entrambi i parametri utilizzati potrebbero essere utili per una valutazione e per una comparazione, ad esempio, per sismi successivi avvenuti nello stesso luogo. Sulla base di questo, e’ stata sviluppata la “Scala Macrosismica Europea”, o EMS-98. In questa definizione, si distingue un sisma in base alla forza degli effetti di un terremoto in un luogo specifico. In questo senso, entra ovviamente l’energia del sisma, ma anche i danni provocati dal fenomeno in un determinato luogo, caratterizzato da specifiche tecniche costruttive e densita’ abitative. Anche la EMS-98 presenta 12 gradi e, passando dai livelli piu’ bassi a quelli piu’ alti, di volta in volta la percezione umana del sisma lascia spazio ai danni agli oggetti provocati dal fenomeno. Per quanto piu’ precisa e meglio utilizzabile, anche questa scala presenta delle limitazioni simili a quelle dei suoi predecessori: confusione nell’attribuzione di un livello alto, influenze soggettive nella valutazione dei danni agli edifici.

Per evitare queste problematiche, nel 2007 e’ stata sviluppata una nuova scala detta “Environmental Seismic Intensity Scale”, o ESI-2007. Come suggerisce il nome stesso, questa scala si basa sugli effetti ambientali che un sisma puo’ avere in un determinato luogo. Fate attenzione, stiamo parlando di ambiente in generale, non solo di antropizzazione. In tal senso, questa scala va proprio a valutare la fagliazione provocata nel terreno, fenomeni di subsidenza, liquefazione, frattura, ecc. Come visto in diversi articoli, questi sono tutti effetti seguenti ad un sisma e che possono essere utilizzati per descrivere il fenomeno partendo proprio dalle sue conseguenze sull’ambiente.

Qual e’ il vantaggio di questa tecnica? Come sappiamo, molto spesso un terremoto tende a ripetersi in zone in cui e’ gia’ avvenuto. Valutare, e dunque raccontare, il sisma basandosi proprio sui suoi effetti sull’ambiente, puo’ aiutarci a prevenire i danni del terremoto. In che modo? Parlare di case distrutte, non e’ di per se un parametro utilie, ad esempio, per confrontarci con fenomeni avvenuti decenni prima. Questo e’ evidente se si pensa alle diverse tecniche costruttive, ma anche al grado di antropizzazione di un determinato luogo. Parlando invece di conseguenze sull’ambiente, e’ possibile prima di tutto confrontarci con gli eventi passati, ma soprattutto ci permette di predisporre piani di emergenza mirati, conoscendo le eventuali problematiche che potrebbero verificarsi in concomitanza con un sisma di alta intensita’.

Ultima considerazione che vi sara’ venuta in mente: perche’ parliamo di nuova scala se il nome e’ qualcosa-2007? Semplicemente perche’ nel 2007 e’ stta presentata questa divisione, ma prima di poter essere utilizzata, sono richiesti 5 anni di sperimentazione, cosi’ come avvenuto.

Concludendo, esistono diverse scale sismologiche per poter valutare e distinguere tra loro i diversi terremoti. Cme visto pero’, queste presentano alcune limitazioni specifiche dovute alla stima dei danni o alla caratteristica fisica presa in considerazione. Distinzione molto importante e’ quella tra magnitudo e intensita’ che, come visto, sono due termini spesso confusi ma che in realta’ caratterizzano cose completamente diverse tra loro. La nuova scala ESI-2007, consente di valutare gli effetti provocati da un sisma sull’ambiente, determiando cosi’ un confronto diretto e sempre possibile in un luogo specifico. Come potete facilmente immaginare, per poter definire esattamente il grado ESI di un sisma, i sismologi devono recarsi sul luogo per poter stimare al meglio gli effetti ambientali lasciati. Oltre a quelle viste, vi sono poi altre scale, spesso simili alle altre, ma il cui utilizzo e’, ad esempio, specifico di un determinato luogo per motivi storici o culturali.

 

Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

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Conferme alla pericolosita’ delle eclissi

13 Giu

Come abbiamo anticipato in questo articolo:

Eclissi totale il 13 novembre 2012

il 13 Novembre ci sara’ un’eclissi totale di Sole, e cosi’ come e’ successo per il transito di Venere, questo evento sicuramente richiamera’ l’attenzione dei catastrofisti.

Infatti, le prime voci non hanno tardato ad arrivare. Come potete immaginare, richiamando nuovamente le teorie di Bendandi o esclusivamente le variazioni dell’attrazione gravitazionale, queste fonti vorrebbero l’eclissi come causa di forti terremoti sulla Terra.

A conferma di queste teorie, anche in questo caso, si cerca di trovare una relazione tra eclissi e terremoti cercando evidenze nei passati eventi. Prima di commentare su questo, vediamo quali sarebbero queste evidenze che confermerebbero la teoria:

 

EVENTO:

11 luglio 2010: eclissi totale di Sole completamente visibile lungo uno stretto corridoio che attraversa l’emisfero sud del pianeta. La durata fu di 5 minuti e 20 secondi e l’evento fu ben visibile dalla Polinesia, dall’Isola di Cook e dall’Isola di Pasqua. Il cono d’ombra raggiunse anche l’Argentina e la Patagonia. Si concluse al tramonto, sulla punta meridionale di argentina, Cile e sud America.

POSSIBILI EFFETTI:
Il 18 luglio
, a Papua Nuova Guinea, ci furono due terremoti di magnitudo 6,9 e 7,3.
Il 23 luglio
ci furono tre terremoti di magnitudo superiore a 7 gradi della scala Richter nelle Filippine, Isola di Mindanao.
Il 24 luglio
, allo stesso epicentro, il sisma fu di magnitudo 6,5.
Il 25 luglio
, stessa zona, un sisma di magnitudo minore.

 

EVENTO:

22 luglio 2009: eclissi totale di Sole completamente visibile da Pechino. Conosciuta come la più lunga del millennio – la durata fu di 6 minuti e 39 secondi – pose nel cono d’ombra una buona parte della Cina e il Pacifico.

POSSIBILI EFFETTI:
15 luglio
:
un terremoto di magnitudo 7,8 aveva colpito la Nuova Zelanda. L’epicentro fu localizzato in mare, ad una profondità di 33 chilometri, e fu dato l’allarme per un’onda anomala; allarme poi rientrato poiché la stessa era alta “solo” 20 metri.
Nello stesso giorno vi furono altri due sismi, rispettivamente di 6,1 e di 6,5 della scala Richter. Nel frattempo, le notizie sull’allerta per un possibile terremoto/tsunami circolavano in rete proprio distribuite dalla NASA, che spiegava il fenomeno in questo modo: “la teoria del terremoto legata all’eclissi è così enunciabile: quando le forze gravitazionali del Sole e della Luna esercitano la loro influenza congiunta su una placca che non ha subìto terremoti recenti, tale influenza è determinante nel causare lo “strappo della cucitura” e quindi un terremoto importante”. Le popolazioni venivano così invitate a stare lontane dalle spiagge per tutto il mese di luglio.

 

EVENTO:

1 agosto 2008: eclissi totale di Sole. Visibile completamente dalla Siberia, della durata di 2 minuti e 27 secondi. Il cono d’ombra interessava anche Canada, Mongolia, Cina e i ghiacciai dell’artico.

POSSIBILI EFFETTI:
Lo stesso giorno un terremoto di magnitudo 6,1 della scala Richter colpì il Sichuan, la regione sudoccidentale della Cina.
Proprio lì, già il 12 maggio erano morte 70 mila persone a causa di un violento sisma di magnitudo 7,8 della Scala Richter.

 

EVENTO:

29 marzo 2006: eclissi totale di Sole visibile in tutto il Mediterraneo. Il sentiero dell’eclissi si svolse attraverso Ghana, Togo, Benin, Nigeria, Niger, Ciad, Libia ed Egitto. Visibilità massima si ebbe in Libia. La durata totale del fenomeno fu di 4 minuti e 7 secondi.

POSSIBILI EFFETTI:
Il 31 marzo
,
un violento terremoto causò in Iran decine di vittime e oltre 1200 feriti. Le scosse, di magnitudo compresa tra i 4,7 e 6 gradi della scala Richter, distrussero 330 villaggi.
Il 25
 
dello stesso mese si era verificato un sisma di magnitudo più bassa in una zona poco distante, causando una sola vittima.


Fermiamici qui e cerchiamo di analizzare questi dati. Osserviamo prima di tutto che i possibili effetti sarebbero arrivati indipendentemente prima o dopo dell’eclissi. Questo potrebbe non essere un problema dal momento che, se ci pensiamo, la variazione della forza gravitazionale (se fosse determinante) non sarebbe istantanea, ma crescerebbe, arriverebbe ad un massimo durante l’eclissi e poi scenderebbe per tornare ai valori normali. Supponiamo dunque di poter accettare questo dato.

Altro punto importante, gli effetti non arrivano in coincidenza con l’eclissi, ma a distanza di qualche giorno. In realta’, se osserviamo bene, gli eventi arrivano anche a distanza di 10 giorni dall’eclissi. Questo punto e’ proprio quello critico di queste “evidenze”. Come abbiamo visto in questo articolo:

Analisi statistica dei terremoti

Durante l’anno si verificano, in media, un certo numero di terremoti. In particolare, abbiamo visto come prendendo solo terremoti con magnitudo maggiore del sesto grado, in media, ogni 10 giorni in qualche parte della Terra avviene uno di questi sismi. Cosa significa questo? Semplicemente significa che se avviene un eclissi e cercate una terremoto di conferma guardano 10 giorni prima e 10 giorni dopo l’evento, in media, troverete un paio di terremoti da qualche parte. Dunque, i dati riportati sono tutt’altro che evidenze, bensi’ sono la naturale conseguenza della statistica dei terremoti.

Per dimostrare questo, facciamo un piccolo esperimento. Prendiamo degli eventi a caso, i primi che ci vengono in mente, e vediamo se possiamo far credere che questi possano essere delle cause per i terremoti.

 

EVENTO:

16 Ottobre 1978: Elezione di Giovanni Paolo II.

POSSIBILI EFFETTI:

1 Novembre 1978: Terremoto in Uzbekistan di magnitudo 6.8 (Fonte USGS)

 

EVENTO:

9 Novembre 1989: Caduta del muro di Berlino

POSSIBILI EFFETTI:

1 Novembre 1989: Terremoto in Giappone di magnitudo 7.4 con conseguente Tsunami sulle coste (Fonte USGS)

20 Novembre 1989: Terremoto in Iran di magnitudo 5.7 (Fonte USGS)

 

EVENTO:

9 Luglio 2006: Nazionale italiana di calcio campione del mondo per la quarta volta.

POSSIBILI EFFETTI:

17 Luglio 2006: Terremoto in Indonesia di magnitudo 7.7 con coseguente Tsunami sulle coste (Fonte USGS)

 

Quindi? Potrebbero l’elezione di Giovanni Paolo II, la caduta del muro di Berlino o la vittoria di un campionato del mondo essere delle cause per il verificarsi di terremoti sulla Terra? Ovviamente no, ma questo semplice esperimento ci mostra nuovamente la statistica dei terremoti. Se prendete uan data qualsiasi e cercate in una finestra temporale intorno a questo evento, sicuramente troverete uno o piu’ terremoti di medio alta intensita’.

L’evidenza di effetti avvenuti durante, o a causa, delle precedenti eclissi di Sole, non e’ accettabile ne tantomeno corretta. Quelle che vogliono farvi vedere come prove, in realta’ sono solo delle coincidenze dovute alla statistica dei terremoti.

Diffidate sempre da teorie di questo tipo, e ragionate con la vostra testa. Se volete continuare ad analizzare le profezie legate al 2012 analizzando i dati raccolti nel corso degli anni, leggete Psicosi 2012. Le risposte della scienza.