Approfondimento 22 – Sismogramma

I sismografi (fig. 1) sono gli strumenti che permettono di registrare le onde sismiche prodotte da un terremoto e di trasformare il movimento del suolo in un sismogramma (fig. 2) attraverso una registrazione permanente.

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Fig. 1 - Onde superficiali.

I sismografi si basano sull'inerzia di una massa sospesa a un filo che rimane immobile anche nel momento in cui la base che la sostiene si muove insieme al suolo. E' un po' quanto accade quando un autobus parte di scatto e noi, tendendo a rimanere fermi per inerzia, veniamo sbattuti indietro. Se qualcuno filmasse il nostro movimento in relazione a quello delle pareti del bus potrebbe facilmente determinare l'entità della partenza a scatto così come i pennini dei sismografi, sospesi (il passeggero dell'autobus) registrano l'entità del terremoto che fa muovere il resto del sismografo (l'autobus). Infatti la registrazione dei movimenti avviene per mezzo di un pennino scrivente, solidale con la massa, che lascia una traccia su un rullo di carta solidale con il suolo.

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Fig. 2 - Sismogramma: registrazione delle onde propagate durante un sisma.

In ogni stazione sismica sono sempre in funzione contemporaneamente tre sismografi, ognuno dei quali registra separatamente una delle tre componenti del movimento: quelle sul piano orizzontale e quella verticale. Ma come si decifra un sismogramma? Come abbiamo precedentemente detto nell'area molto prossima all'epicentro, a causa della brevità del cammino, arrivano contemporaneamente onde diverse con il risultato che il sismogramma appare confuso e complicato da decifrare. Inoltre l'ampiezza delle oscillazioni, ancora poco smorzate, può far saltare i pennini mandando fuori scala lo strumento.

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Fig. 3 - La prima parte delle oscillazioni corrisponde all'arrivo delle onde P, nella parte centrale ad esse si sovrappone quello delle onde S, nell'ultima parte compaiono prevalentemente le onde superficiali, più lente e più ampie.

Man mano che ci si allontana dall'epicentro i gruppi di onda cominciano a separarsi a causa delle loro diverse velocità e quindi il sismogramma acquista una struttura fondamentale che risulta decifrabile (fig. 3): la prima parte delle oscillazioni corrisponde all'arrivo delle onde P; nella parte centrale ad esse si sovrappone quello delle onde S; nell'ultima parte compaiono prevalentemente le onde superficiali, più lente e più ampie. Dalla lettura di un sismogramma possono essere ricavate informazioni di diverso tipo, confrontando tra loro le differenti strutture fondamentali di numerosi sismogrammi. La profondità dell'ipocentro e l'energia emessa, come premesso, sono due tra i parametri che possiamo ricavare dai sismogrammi.

Ma è possibile determinare anche la posizione dell'epicentro, la direzione e l'ampiezza del movimento lungo la faglia e l'orientamento e l'estensione della faglia stessa. E' inoltre attraverso la lettura dei sismogrammi che è stato possibile conoscere la struttura interna della Terra, individuando i diversi strati concentrici in cui è suddivisa, dal nucleo, al mantello, alla crosta (capitolo 1. L'interno della Terra).

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