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#66774 - 06/06/2009 17:12 Creare e leggere un sismogramma
adenosinio Offline
Junior Member

Registered: 06/06/2009
Post: 2
Ciao a tutti, sono nuovo nel forum e mi sono iscritto per chiedervi un grande aiuto: crazy

sto progettando un programma in c++ per l'esame di stato,
questo programma deve ricostruire un sismogramma inserendo dati come la mignitudo,la distanza tra epicentro e stazione, la velocità delle onde p e s, e altre variabili...

volevo chiedervi se c'erano delle formule o delle indicazioni generali per calcolare:

-l'ampiezza di un sismogramma nei punti in cui si trovano le onde p e s.

-l'ampiezza massima di un sismogramma

-la frequenza nei tratti in cui si trovano le onde p le s e le superficiali

-la durata totale (circa) di un terremoto

-la lunghezza nell'asse del tempo delle onde p e le s

-la lunghezza nell'asse del tempo delle onde superficiale e quindi di tutta la coda fino alla fine del sisma

(per "ampiezza" indico lo spostamento in micrometri del suolo rilevato, appunto, dal sismogramma)

chiaramente questo in base alla magnitudo,alla distanza dall'epicentro della stazione, e altre variabili di input che potrei mettere per calcolare questi valori.

ps: se ci sono altre cose che devo considerare non esistate a scrivere blush

Ringrazio in anticipo grin


Edited by adenosinio (06/06/2009 17:31)

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#66775 - 06/06/2009 18:20 Re: Creare e leggere un sismogramma [Re: adenosinio]
Luca Pedara Offline
Junior Member

Registered: 22/01/2008
Post: 21
Loc: da tutta Italia...
Originariamente inviato da: adenosinio
Ciao a tutti, sono nuovo nel forum e mi sono iscritto per chiedervi un grande aiuto: crazy

sto progettando un programma in c++ per l'esame di stato,
questo programma deve ricostruire un sismogramma inserendo dati come la mignitudo,la distanza tra epicentro e stazione, la velocità delle onde p e s, e altre variabili...

volevo chiedervi se c'erano delle formule o delle indicazioni generali per calcolare:

-l'ampiezza di un sismogramma nei punti in cui si trovano le onde p e s.

-l'ampiezza massima di un sismogramma

-la frequenza nei tratti in cui si trovano le onde p le s e le superficiali

-la durata totale (circa) di un terremoto

-la lunghezza nell'asse del tempo delle onde p e le s

-la lunghezza nell'asse del tempo delle onde superficiale e quindi di tutta la coda fino alla fine del sisma

chiaramente questo in base alla magnitudo,alla distanza dall'epicentro della stazione, e altre variabili di input che potrei mettere per calcolare questi valori.

ps: se ci sono altre cose che devo considerare non esistate a scrivere blush

Ringrazio in anticipo grin


Diciamo che tu vuoi creare una sorta di modello di inversione....ummh missione difficile, anzi quasi impossibile...
Ti spiego in modo molto semplificato qualche concetto teorico, ma per quello che devi fare penso ti ci voglia un libro di sismologia teorica...poi cmq tutto dipende dal livello del programma e da quanto tempo tu hai disposizione per lavorarci.
Dunque, la forma di un sismogramma u(t) è funzione del segnale generato alla sorgente del terremoto x(t), del tragitto sorgente-stazione q(t), degli effetti di sito locali s(t) e della risposta strumentale i(t):
u(t)= x(t)*q(t)*s(t)*i(t).
(Il simbolo "*" è un operatore matematico molto complesso chiamato convoluzione).
Per quanto riguarda la magnitudo, per definzione, è frutto di un calcolo matematico dato dal rapporto fra il logaritmo dell'ampiezza massima di un'onda S (logA) misurata in una stazione ed il logaritmo dell'ampiezza di riferimento (logA0) di un terremoto che ha delle caratteristiche standard e misurato con un sismometro standard (puoi cercare nella teoria: sismometro Wood-Anderson).
Detto questo considera cmq che ci sono anche altri calcoli della magnitudo come ad esempio quello sulla durata del terremoto stesso.
Quindi le formule che tu chiedi non ci sono perchè teoricamente, in un sismogramma, non si fa altro che misurare la max ampiezza di un'onda, la distanza temporale fra il primo impulso P ed l'inzio delle onde S, la durata ecc., e da queste misure fatte in minimo 4 stazioni, si ricavano le coordinate ipocentrali x,y,z ed il tempo origine t. Quindi per 4 incognite abbiamo bisogno minimo di 4 stazioni.
Poi tramite un algoritmo matematico che utilizza le coordinate delle stazioni ed il tempo di arrivo del primo imupulso P del terremoto e della distanza temporale S-P per le 4 stazioni si giunge alla localizzazione epicentrale. Matematicamente, l'algoritmo, non sarebbe altro che un sistema di minimo 4 equazioni dove figurano le incognite x,y,z,t.
Poi se volessimo complicare ancora di più le cose e vorremmo conoscere anche la profondità ipocentrale allora dovremmo conoscere la velocità delle onde P e delle onde S che dipendono dai parametri elastici del materiale attraversato dall'onda. I parametri elastici cambiano in base alla diversa litologia ed in base alla profondità. Quindi avresti bisogno di inserire nel tuo programma anche un modello di velocità a strati....
Infine chiedevi della frequenza delle onde P e delle onde S. Considera che teoricamente le onde P hanno una frequenza più alta delle onde S. Ma per conoscere la frequenza esatta delle onde si dovrebbe applicare alla nostra funzione (cioè al nostro sismogramma dove nelle ascisse c'è il tempo e nelle ordinate l'ampiezza) la cosiddetta Trasformata di Fourier che ci permette di passare dal dominio del tempo al dominio della frequenza e quindi conoscere qual è la frequenza di picco delle nostre onde. Sicuramente trovi molta teoria a riguardo...
Spero di essere stato chiaro e di non averti scoraggiato...io ho cercato di semplificare al massimo i concetti che stanno alla base delle localizzazioni ipocentrali.
Non mi resta che farti tanti auguri per il tuo progetto ed un grosso in bocca al lupo per l'esame. ;-)


Edited by Luca Pedara (06/06/2009 18:25)

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#66777 - 06/06/2009 19:00 Re: Creare e leggere un sismogramma [Re: Luca Pedara]
adenosinio Offline
Junior Member

Registered: 06/06/2009
Post: 2
Be'..non pensavo che fosse così difficile... crazy ma credo che se ce la metto tutta forse forse... grin

Comunque grazie... smile

Vorrei chiederti dei chiarimenti su ciò che hai scritto:

"...ma per quello che devi fare penso ti ci voglia un libro di sismologia."

-ci sono dei libri che mi puoi consigliare? Anche quelli più completi, imparo subito e volentieri grin

"Dunque, la forma di un sismogramma u(t) è funzione del segnale generato alla sorgente del terremoto x(t), del tragitto sorgente-stazione q(t), degli effetti di sito locali s(t) e della risposta strumentale i(t):
u(t)= x(t)*q(t)*s(t)*i(t)."

-quando parli di x(t) q(t) s(t) i(t), parli di funzioni giusto? Che tipo di funzioni sono? E come si possono ricavare?

(ps: io avevo in mente di fare un programma che disenga una funzione seno che viene modificata in ampiezza e in frequenza a seconda di alcune variabili di input, appunto: magnitudo,distanza tra la stazione e l'epicentro, ecc...
una cosa molto semplificata, proprio perchè nn c'e' tanto tempo... frown però quest'estate, visto le informazioni che mi hai dato, potrei anche aggiustare il programma e renderlo più preciso, mi piace tanto complicarmi la vita e intricarmi la mente grin grin grin )


"...considera cmq che ci sono anche altri calcoli della magnitudo come ad esempio quello sulla durata del terremoto stesso."

-Quali sono i calcoli della magnitudo che si riferiscono alla durata del tempo?

"...se volessimo complicare ancora di più le cose e vorremmo conoscere anche la profondità ipocentrale allora dovremmo conoscere la velocità delle onde P e delle onde S che dipendono dai parametri elastici del materiale attraversato dall'onda. I parametri elastici cambiano in base alla diversa litologia ed in base alla profondità."

-Se non sbaglio ho capito di che formule parli: sono quelle con i coefficenti della resistenza di taglio e di compressione? Esistono delle tabelle che rappresentano dei paramentri standard o qualcosa di simile?

Ringrazio in anticipo smile


Edited by adenosinio (06/06/2009 19:15)

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#66782 - 06/06/2009 22:53 Re: Creare e leggere un sismogramma [Re: adenosinio]
zoomx Offline
Member
*****

Registered: 08/04/2009
Post: 297
Loc: Sicilia
Cerca su google synthetic seismogram e sismogrammi sintetici. Buona fortuna!!!

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#66785 - 06/06/2009 23:20 Re: Creare e leggere un sismogramma [Re: adenosinio]
Luca Pedara Offline
Junior Member

Registered: 22/01/2008
Post: 21
Loc: da tutta Italia...
Non è molto semplice spiegare su un forum questi concetti teorici. Cmq si potresti assumere il segnale sismico ad un insieme di funzioni sinusoidali a diverse ampiezze e diverse frequenze. Per quanto riguarda le altre domande specifiche ti consiglio di cercare delle pubblicazioni specialistiche.
Se invece preferisci consultare dei libri puoi dare un'occhiata al libro Fisica della Terra solida (Gasperini, Mantovani) oppure Sismologia della Utet anche se quest'ultimo è davvero molto complesso.
Ancora buona fortuna.... :-)

Top
#66797 - 07/06/2009 10:39 Re: Creare e leggere un sismogramma [Re: Luca Pedara]
sandrolas Offline
Member

Registered: 05/05/2009
Post: 69
Originariamente inviato da: Luca Pedara
Non è molto semplice spiegare su un forum questi concetti teorici. Cmq si potresti assumere il segnale sismico ad un insieme di funzioni sinusoidali a diverse ampiezze e diverse frequenze. Per quanto riguarda le altre domande specifiche ti consiglio di cercare delle pubblicazioni specialistiche.
Se invece preferisci consultare dei libri puoi dare un'occhiata al libro Fisica della Terra solida (Gasperini, Mantovani) oppure Sismologia della Utet anche se quest'ultimo è davvero molto complesso.
Ancora buona fortuna.... :-)

Scusate l'O.T.... Lucaaaa come stai? Ci vediamo anche quest'anno a Letojanni? Così mi fai un corso intensivo della tua amata Geofisica.
Saluti da Padova
Sandro

Top
#66799 - 07/06/2009 12:50 Re: Creare e leggere un sismogramma [Re: sandrolas]
Luca Pedara Offline
Junior Member

Registered: 22/01/2008
Post: 21
Loc: da tutta Italia...
Originariamente inviato da: sandrolas
Originariamente inviato da: Luca Pedara
Non è molto semplice spiegare su un forum questi concetti teorici. Cmq si potresti assumere il segnale sismico ad un insieme di funzioni sinusoidali a diverse ampiezze e diverse frequenze. Per quanto riguarda le altre domande specifiche ti consiglio di cercare delle pubblicazioni specialistiche.
Se invece preferisci consultare dei libri puoi dare un'occhiata al libro Fisica della Terra solida (Gasperini, Mantovani) oppure Sismologia della Utet anche se quest'ultimo è davvero molto complesso.
Ancora buona fortuna.... :-)

Scusate l'O.T.... Lucaaaa come stai? Ci vediamo anche quest'anno a Letojanni? Così mi fai un corso intensivo della tua amata Geofisica.
Saluti da Padova
Sandro

Scusate anche me per l'OT.
Ciaooo Sandro! :-)
Io in questo momento non mi trovo a Catania...sono all'estremo nord dell'Italia....a Bolzano. Però per Ferragosto torno giù di nuovo. Cmq se nelle prossime settimane faccio qualche giro e mi trovo a passare da Padova mi faccio sentire!
Ps: in caso rispondimi in PV.


Edited by Luca Pedara (07/06/2009 12:55)

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