T3 - Pericolosità sismica e contributi alla definizione del rischio


Descrizione della LdA

Il contributo della scienza nella riduzione dei rischi naturali consiste principalmente nel produrre stime di pericolosità sempre più accurate. Ciò comporta un notevole sforzo in direzioni molteplici, a partire dalla raccolta dei dati di interesse, allo sviluppo di nuovi modelli di pericolosità, e alla loro verifica sperimentale e validazione. Questi sono gli scopi principali della linea di attività T3 che si interfaccia anche con il Centro di Pericolosità Sismica (CPS), che ha il compito di  i) coordinare le ricerche del settore; ii) sviluppare un'infrastruttura per la sperimentazione di metodi innovativi per la produzione e verifica di stime di pericolosità sismica sul breve, medio e lungo termine; iii) pianificare un protocollo di comunicazione della pericolosità sismica. Le attività specifiche svolte dai singoli ricercatori coprono pertanto un ampio spettro di tematiche che non possono essere totalmente riassunte in un documento sintetico. Di seguito si riportano gli obiettivi generali per il prossimo quinquennio e, a seguire, la lista degli obiettivi specifici per il 2015.

Obiettivi generali

Sviluppo di modelli di nuova generazione per l'accadimento dei terremoti (forecast) su diverse scale temporali, includendo informazioni finora poco utilizzate come, ad esempio, la distribuzione delle faglie sismogenetiche, il campo di deformazioni del terreno su diverse scale temporali e la presenza di eventuali segnali precursori. Ogni modello deve essere in un formato validabile scientificamente.
Sviluppo di modelli fisici/stocastici per lo scuotimento del terreno per ridurre le incertezze legate alle stime di scuotimento del terreno, che hanno ampie ripercussioni sui calcoli di pericolosità e rischio sismico.
Approfondimenti delle conoscenze relative ai dati di base, metodologie e strumenti idonei alla quantificazione del moto del suolo e relative incertezze, al fine di migliorare le stime di pericolosità sismica e gli input sismici per applicazioni ingegneristiche.
Attivazione e/o continuazione di collaborazioni internazionali per il supporto e lo sviluppo di infrastrutture per la verifica e il confronto dei modelli di accadimento dei terremoti e di pericolosità, come ad esempio European Plate Observing System (EPOS), Collaboratory for the Study of Earthquake Predictability (CSEP), European Facility for Earthquake Hazard and Risk (EFEHR), e Global Earthquake Model (GEM).
Sviluppo di ricerche storiche per il miglioramento delle conoscenze su forti terremoti, su periodi storici e aree prive di studi approfonditi, e sulla ricostruzione dell'evoluzione spazio-temporale e le caratteristiche di rilascio energetico di alcune sequenze sismiche, finalizzate anche all'aggiornamento del database macrosismico (DBMI) e del catalogo storico (CPTI).  
Sviluppi metodologici nell'ambito del calcolo della pericolosità, per omogeneizzare la definizione quantitativa di pericolosità in diversi ambiti (terremoti, tsunami, eruzioni vulcaniche), e per migliorare la corretta descrizione delle incertezze aleatorie ed epistemiche.

Obiettivi specifici per il 2015

Prima versione della nuova mappa di pericolosità di lungo termine per il territorio nazionale. Questa attività fondamentalmente a carico del CPS richiede un imponente lavoro di coordinamento con un'ampia comunità scientifica anche esterna all'INGV, oltre alla produzione di nuovi dati ed elaborati che serviranno per aggiornare il modello. Alcuni di questi nuovi dati sono descritti in obiettivi specifici come l'aggiornamento del database macrosismico e il catalogo parametrico dei terremoti. Oltre a ciò, si intende i) elaborare una nuova versione del modello sismotettonico del Mediterraneo centrale; ii) definire un nuovo modello di zonazione sismogenetica che aggiorni il modello ZS9; iii) rilasciare una versione aggiornata del database DISS delle sorgenti sismogenetiche; iv) sperimentare approcci innovativi alla stima della pericolosità sismica basati su dati geodetici (GPS, SAR) e elaborazioni di modelli a elementi finiti della deformazione in atto della regione italiana; v) sviluppare procedure per selezionare e/o pesare equazioni predittive del moto del suolo; vi) sviluppare metodi per tenere conto in maniera appropriata delle incertezze epistemiche. Per il 2015 saranno disponibili i nuovi dati prodotti e una prima versione del modello di pericolosità sismica nel lungo termine, che sarà sottoposto aa una prima valutazione della comunità nazionale per essere poi portato a completamento nel 2016.

Caratterizzazione siti delle reti permanenti. Lo scopo è quello di valutare la risposta sismica locale delle stazioni sismiche permanenti dell’INGV che contribuiscono al monitoraggio sismico del territorio nazionale, archiviando le informazioni in un database relazionale. Nel 2015 si prevede: (i) il censimento delle informazioni e i dati disponibili utili per la caratterizzazione sismica dei siti delle stazioni permanenti, (ii) la definizione e sviluppo di metodologie standard per l’analisi semi-automatica dei dati e (iii) la progettazione e realizzazione di una banca dati per le informazioni raccolte.

Mappa nazionale di pericolosità da tsunami generati da terremoti. Questo prodotto innovativo rappresenta la prima mappa di pericolosità da tsunami che fornisca curve di pericolosità per le coste italiane, superando la visione passata di pericolosità da tsunami basata su singoli scenari. Ciò rappresenta un importante passo avanti per l'omogeneizzazione della definizione di pericolosità per eventi di natura diversa come i terremoti e gli tsunami.

Aggiornamento database macrosismico DBMI. Il contenuto di DBMI verrà aggiornato con i dati provenienti da studi pubblicati successivamente all’ultima versione (2011), incluse le basi di dati su terremoti recenti, e con l’estensione a tutto il 2014. Parallelamente verrà pubblicato l’archivio completo degli studi storico macrosismici, denominato ASMI (Archivio Storico Macrosismico Italiano) e nodo italiano dell’infrastruttura europea AHEAD (Archive of Historical Earthquake Data).
Aggiornamento catalogo parametrico CPTI. Verrà pubblicata la nuova versione del catalogo parametrico, basata sul contenuto aggiornato di DBMI. Verranno inoltre considerati parametri strumentali provenienti da database aggiornati, che verranno anche usati per migliorare le determinazioni dei parametri macrosismici. I parametri dei terremoti delle aree di confine saranno aggiornati a partire da cataloghi esteri di recente pubblicazione.

Stime di pericolosità time-dependent in diverse aree del Mediterraneo, per verificare il contributo di alcuni parametri, come ad esempio la ricorrenza sulle faglie e le loro interazioni, sulle stime di pericolosità sismica di lungo termine. In particolare, si intende valutare come l'inclusione di questi parametri incida nella definizione della pericolosità di lungo termine che è di solito modellata con processi indipendenti dal tempo.

Studi di microzonazione sismica e valutazioni della risposta sismica locale per alcune aree dell'Abruzzo. In particolare, sono previsti una microzonazione sismica di terzo livello per la città di Avezzano e studi sulla risposta sismica locale su siti caratterizzati da un forte stato di fratturazione degli ammassi rocciosi in affioramento, sull'influenza delle cavità ipogee sulla risposta sismica di un sito, e sul potenziale di liquefazione dei terreni da indagini geofisiche e geotecniche.

Aggiornamento e miglioramento delle leggi di attenuazione del suolo e della definizione degli effetti di sito a scala nazionale per il calcolo delle ShakeMap, utilizzando mappe di classificazione del suolo ad alta risoluzione basate sull'EuroCode08.

Sviluppo e validazione di leggi di attenuazione del moto del suolo, sfruttando l’ampia disponibilità di registrazioni accelerometriche e degli aggiornamenti del database macrosismico. In particolare si  prevede di: i) sviluppare nuove equazioni predittive a scala nazionale e regionale, includendo anche gli effetti di faglia finita e testando nuovi schemi di classificazione di sito; ii) effettuare il ranking di modelli di attenuazione esistenti per la creazione di alberi logici; iii) calibrare nuove relazioni di attenuazione dell’intensità macrosismica e di conversione tra parametri strong motion ed intensità.





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