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Potenziamento e sviluppo tecnologico
Nel corso del 2009, si è avviato un programma di potenziamento quantitativo e qualitativo della Rete Infrasonica Permanente.
Il potenziamento quantitativo della rete è stato attuato tenendo conto di due fattori guida. Il primo, cercare di avere una migliore copertura azimutale dell’area dei crateri sommitali, sede della stragrande maggioranza dei fenomeni infrasonici. Il secondo, creare un nucleo di stazioni a quota intermedia che permetta di avere una copertura sufficientemente completa, in caso di eruzioni laterali ed eccentriche che potrebbero interessare i fianchi del vulcano. Inoltre, dato che le stazioni a quota intermedia sono previste entro aree boschive, si avrà la possibilità di avere informazioni sull’attività infrasonica anche in caso di forte vento, difatti, è noto che i boschi si comportano come dei filtri naturali per gli effetti del vento.
Seguendo questi principi è stata progettata la nuova rete e, acquisite le strumentazioni necessarie, si è proceduto all’installazione di due nuove stazioni presso i siti delle stazioni sismiche ETFI e ECNE (Figura 1). Le nuove stazioni sono equipaggiate con microfoni analoghi a quelli precedentemente installati e utilizzano il sistema di condizionamento e trasmissione digitale delle stazioni sismiche.
Entro l’estate del 2010 si conta d’installare le rimanenti cinque stazioni previste (Figura 1) conferendo in tal modo alla rete di rilevamento un assetto stabile ed adeguato che permetterà di concludere la fase sperimentale tutt’ora in atto.
Il potenziamento qualitativo ha riguardato l’acquisizione di un nuovo tipo di microfoni con una banda passante allargata rispetto ai microfoni sin qui utilizzati. Dopo un’analisi di mercato la scelta è ricaduta sui microfoni a condensatore prepolarizzato G.R.A.S.® 40AN (sensibilità 50 mV/Pa) equipaggiati con preamplificatore G.R.A.S.® 26HG. L’insieme dei due prodotti assicura una risposta piatta nell’intervallo di frequenza 0.2 - 20000 Hz che permetterà di analizzare la radiazione acustica oltre che nel campo delle frequenze infrasoniche anche nel campo delle frequenze udibili. Ovviamente, non sarà utilizzata tutta la banda passante e di regola si utilizzerà la banda 0.2 - 40 Hz. I vantaggi di questo microfono sono: i) robustezza e compattezza degli apparati, ii) una maggiore sensibilità, iii) la possibilità di estendere le osservazioni al disotto di 1 Hz e iv) un’accurata calibrazione degli strumenti, a cura della casa produttrice, anche per frequenze inferiori a 0.2 Hz.
La necessità di estendere le osservazioni al disotto di 1 Hz scaturisce dall’aver osservato degli eventi infrasonici a bassa frequenza (frequenza dominante 0.225 Hz) prima dell’eruzione del 13 maggio 2008 (Di Grazia et al., 2009). L’utilizzo di questi microfoni permetterà di osservare in modo quantitativamente corretto questo tipo di fenomeni.
In tutto, sono stati acquistati cinque microfoni G.R.A.S.® 40AN e attualmente due di questi sono stati installati presso le stazioni EPDN ed EBEL (Figura 1 e 2).
Figura 2 - Evento infrasonico registrato il 12 novembre 2009 alle ore 02:11 alla
stazione EBEL equipaggiata con il nuovo microfono G.R.A.S.® 40AN.
Inoltre, in collaborazione con l’U.F. Vulcanologia è prevista, a breve, l’installazione di un microfono G.R.A.S.® 40AN presso il sito multi-parametrico della Montagnola (EMNT; Figura 1) che sarà utilizzato nella banda 0.2 - 1000 Hz. Questo tipo di installazione sarà sperimentale, con l’obbiettivo di verificare l’assunto, riportato nella bibliografia internazionale sull’argomento, che la maggior parte dell’energia acustica radiata dai vulcani risiede nella banda infrasonica. Infatti, i risultati di un recente esperimento a Stromboli sembrerebbero evidenziare che questo assunto non sia sempre valido.