Le attività scientifiche e di supporto al sistema di monitoraggio e sorveglianza della UFS, sono organizzate in 6 Settori Tematici (ST), ciascuno coordinato da un referente scelto dal RUF tra i ricercatori, i tecnologi o i tecnici afferenti alla unità. Il compito del referente di ST è quello di coadiuvare il RUF nella programmazione periodica del settore, coordinare le attività da svolgere e riferire eventuali problemi operativi. In alcuni casi, e per particolari esigenze di servizio, il personale può contribuire all’attività di un altro ST (l’afferenza originaria ad un altro ST è indicata accanto al nome).
I 6 Settori Tematici della UFS sono:
1. Analisi dati sismici e cataloghi - Referente:
Personale: S. Alparone, V. Maiolino, A. Mostaccio, A. Scaltrito, A. Ursino;
G. Barberi (ST5), G. Di Grazia (ST3), E. Giampiccolo (ST5), C. Musumeci (ST5), L. Scarfì (ST5).
Nel caso di emergenze sismiche/vulcaniche, potranno contribuire altre unità di personale.
Questo ST si occupa della analisi sistematica fuori-linea degli eventi sismici da fratturazione (terremoti) registrati dalla Rete Sismica Permanente (RSP) della Sezione di Catania, del popolamento della relativa banca dati e della pubblicazione del catalogo sismico strumentale.
Le attività svolte garantiscono, in primo luogo, il monitoraggio sismico delle aree vulcaniche e tettoniche di interesse della Sezione di Catania fornendo, giornalmente, la valutazione dei principali parametri sismici quali: localizzazioni dei terremoti, stima della magnitudo, calcolo dei meccanismi focali (per terremoti con M ≥ 2.8), frequenza di accadimento dei terremoti e rilascio di strain sismico associato. In tale ambito il ST provvede alla redazione del “Bollettino sismico” e di rapporti periodici. Successivamente le predette analisi vengono rifinite ed integrate con i dati di stazioni della RSP eventualmente non disponibili, con quelli derivanti dalla installazione della Rete Sismica Mobile (RSM) e, quando necessario, con i dati delle stazioni della Rete Sismica Nazionale (RSN). Questa attività è accompagnata da una serie di analisi statistiche di base sulla distribuzione spazio-temporale della sismicità, attraverso procedure automatizzate, per definire la distribuzione areale del rilascio di strain, il calcolo del parametro “b” della Gutenberg-Richter. Il prodotto finale è rappresentato dal “Catalogo sismico strumentale” e dal “Catalogo dei meccanismi focali”.
2. Processi di elaborazione dei dati sismici in Sala Operativa - Referente: Salvatore Spampinato
Personale: S. Alparone (ST6), G. Di Grazia (ST3), S. Di Prima (ST6), G. La Rocca (ST6), P. Montalto(ST3), S. Spampinato.
L’attività di questo ST trasversale è finalizzata all’ottimizzazione dei processi di elaborazione automatica dei dati sismici in tempo reale per le attività di sorveglianza e di Sala Operativa, e al mantenimento di un idoneo standard qualitativo dei segnali e parametri monitorati.
Questo ST è fondamentale per l’efficacia del sistema di sorveglianza e monitoraggio sismico della Sezione di Catania, e richiede una forte interazione con il ST “Acquisizione dei segnali sismici e gestione delle reti strumentali”, i responsabili scientifici delle diverse reti e la UFSO. Il coordinatore, in qualità di responsabile scientifico della Rete Sismica Permanente (RSP) della Sezione di Catania, funge infatti da elemento di raccordo tra le tre diverse componenti che garantiscono continuità e qualità dei segnali sismici acquisiti in Sala Operativa nonché delle successive elaborazioni, secondo il seguente schema: il gruppo tecnico dell’ST 6 per i dati in ingresso, il gruppo informatico afferente alla UFSO per il processamento automatico dei dati acquisiti, l’ST “Analisi dati sismici e cataloghi” per le elaborazioni fuori-linea. In tale ambito questo ST ha il compito di valutare lo stato complessivo di efficienza delle reti gestite dall’ST 6 e stabilisce le priorità di intervento tecnico atte a garantire la più efficiente elaborazione dei dati. Il coordinatore dell’ST collabora inoltre con il personale della UFSO alla creazione, sviluppo e messa in linea di applicativi software utili per l’acquisizione e elaborazione dei segnali sismici sia in tempo reale che fuori-linea.
3. Eventi sismo-vulcanici - Referente: Giuseppe Di Grazia
Personale: A. Cannata, G. Di Grazia, S. Falsaperla, P. Montalto, E. Privitera, L. Zuccarello.
Questo ST si occupa dello studio dei segnali sismo-vulcanici a bassa frequenza e dei segnali infrasonici connessi alla dinamica dei fluidi magmatici, acquisiti dalle Reti Sismiche Permanente (RSP), Mobile (RSM) e Infrasonica (RI) della Sezione di Catania, e del popolamento della relativa banca dati. Nell’ambito del monitoraggio e della sorveglianza vengono sviluppati ed implementati sistemi automatici di analisi sia in tempo reale per la Sala Operativa che fuori-linea, per lo studio delle serie temporali dei segnali e la localizzazione spaziale delle sorgenti sismiche ed acustiche, quali: tremore vulcanico, eventi LP (Long Period) e VLP (Very Long Period), eventi ibridi, eventi infrasonici e tremore infrasonico. Questa attività è finalizzata alla messa a punto di un sistema di “early warning” per la valutazione dello stato di attività eruttiva del vulcano.
Le attività condotte da questo ST sono anche indirizzate alla modellizzazione delle sorgenti sismo-vulcaniche, alla ricostruzione dei sistemi di alimentazione vulcanici nonchè alla sperimentazione di tecniche e metodologie di analisi anche integrate dei segnali sismici ed infrasonici, con particolare riferimento all’analisi non lineare delle serie temporali da essi ricavate.
4. Macrosismica e Pericolosità Sismica - Referente: Salvatore D’Amico
Personale: S. D’Amico, A. Mostaccio (ST1), L. Scarfì (ST5), T. Tuvè.
Questo ST è dedicato allo studio degli effetti dei terremoti e delle stime di pericolosità sismica; cura inoltre l’aggiornamento della relativa banca dati e la pubblicazione del catalogo storico-macrosismico. Per quanto riguarda le attività di monitoraggio, il gruppo opera nell’ambito dei protocolli operativi dei gruppi nazionali INGV di pronto intervento macrosismico “QUEST” e di rilievo degli effetti sismogeologici (fagliazione superficiale, frane) “EMERGEO”, effettuando indagini sul campo in occasione di terremoti oltre la soglia di danno (indicativamente M>3.2 per l’area etnea, e di M>4.3 per le aree tettoniche), con priorità per quelli localizzati in Sicilia e Calabria meridionale.
Le attività condotte da questo ST sono anche orientate alla definizione dei caratteri della sismicità maggiore nel lungo periodo (sismologia storica), del comportamento delle strutture sismogenetiche e delle relazioni con gli elementi di tettonica attiva, nonché alla formulazione di modelli di attenuazione e parametri di sorgente ricavati da dati di intensità macrosismica utili ad elaborazioni di scenari di danno e di pericolosità sismica.
5. Sismicità in aree vulcaniche e tettoniche - Referente: Horst Langer
Personale: G. Barberi, O. Cocina, E. Giampiccolo, H. Langer, V. Milluzzo, C. Musumeci, L. Scarfì.
Questo ST è dedicato allo studio della sismicità da fatturazione, tramite la sperimentazione ed applicazione di metodologie avanzate di analisi e trattamento dei dati strumentali; si occupa anche dello sviluppo e dell’applicazione di metodologie di interesse per l’ingegneria sismica.
L’attività principale di questo ST è indirizzata allo studio dei segnali sismici acquisiti anche da sensori a lungo periodo (Broad Band) del tipo “weak motion” ed accelerometrici “strong motion” al fine di una migliore caratterizzazione delle strutture sismogenetiche presenti nelle aree monitorate dalla Sezione di Catania, attraverso: i) localizzazioni di precisione mediante modelli 3D; ii) lo studio dei parametri di sorgente e delle soluzioni dei piani di faglia; iii) l’identificazione di sorgenti del tipo non-doppia-coppia mediante analisi del tensore momento completo; iv) studi sulla distribuzione spazio-temporale degli sforzi sismogenetici e delle deformazioni sismiche tramite il calcolo del tensore di stress e strain; v) definizione di modelli della struttura della crosta e delle caratteristiche di propagazione delle onde sismiche mediante tecniche tomografiche 3D in velocità ed attenuazione. Le indagini finalizzate alla microzonazione sismica riguardano la quantificazione dello scuotimento e degli effetti di sito in aree urbane mediante studi sull’attenuazione del campo accelerometrico e misure di “noise” ambientale.
6. Acquisizione dei segnali sismici e gestione reti strumentali - Referente: Sergio Di Prima
Personale: P. Cappuccio, D. Contrafatto, G. Larocca, P. R. Platania, S. Rapisarda, M. Sassano, L . Scuderi (sede di Catania); M. Manni, M. Marturano (sede di Lipari).
Questo ST si occupa dello sviluppo tecnologico e della gestione del dispositivo di sorveglianza e monitoraggio sismico della Sezione di Catania, che è costituito dalla Rete Sismica Permanente (RSP), Rete Sismica Mobile (RSM), Rete Accelerometrica (RA) e Rete Infrasonica (RI).
Attualmente queste reti sono attive su aree vulcaniche (reti dell’Etna, Isole Eolie e Pantelleria), su aree tettoniche (M. Iblei e Peloritani-Calabria meridionale) e sono in fase di realizzazione sull’intera Sicilia nell’ambito del “Progetto Sicilia”. Il Settore è responsabile dell’efficienza dei sistemi osservativi sopra indicati e delle successive implementazioni, basati sull’utilizzo di stazioni permanenti, nonché della qualità e della corretta archiviazione dei dati da questi forniti in collaborazione con l’ST “Processi di elaborazione dei dati sismici in Sala Operativa” e l’UFSO. Nell’ambito del potenziamento e aggiornamento del parco strumentale, questo ST si occupa della installazione di nuove stazioni interagendo con i Servizi Generali e con i laboratori tecnici di altre UUFF, nel caso di installazioni multiparametriche.
Per le diverse tipologie di reti gestite da questo ST, svolgono funzioni di coordinamento scientifico: Rete Sismica Permanente (S. Spampinato); Rete Sismica Mobile (L. Zuccarello); Rete Accelerometrica (H. Langer); Rete Infrasonica e meteo (E. Privitera).