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Prevedere con precisione l'arrivo di un terremoto?

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Previsione del terremoto (?)

Ecco come prevedere, con precisione, quando, dove e con che energia un terremoto avverrà.

E' stato creato un modello previsionale estremamente preciso ed affidabile per indicare, con errori minimi e trascurabili, dove accadrà un terremoto, quando questo accadrà e con che energia prodotta. Questo grazie all'unione di menti brillanti esperte in tecnologia e meccanica dei materiali. Dimenticatevi i personaggi che sventolano ai quattro venti precursori quali Radon, vermi agitati, cani che abbaiano, gatti in calore e il bianco d'uovo che non monta. Dimenticatevi di macchinari che non si sa se funzionano e, chissà perchè, poco prima del terremoto manca la luce e poco dopo ritorna e quindi non ha registrato nulla. Dimenticatevi delle maree di terra, degli influssi vari ed eventuali. Qui stiamo parlando di meccanica. Qui stiamo parlando di un materiale (crosta continentale, oceanica) che subisce uno sforzo e si deforma, fino ad arrivare alla rottura rappresentata dal terremoto. 

20170123_101337.jpg

Questo diagramma dimostra quanto scritto prima. Sull'asse x abbiamo la deformazione del materiale sottoposto allo sforzo che aumenta con velocità costante nel tempo, rappresentato in y. Con le linee tratteggiate ho delimitato dei campi particolari. Il campo elastico ci indica che ad uno sforzo corrisponde una deformazione lineare nel tempo. Il campo dello "snervamento" rappresenta un primo precursore, un riferimento che ci fa comprendere a che punto della storia tensionale si trova il materiale. A questo punto ci dobbiamo chiedere che cosa è importante per noi: la cosa importante è la rottura cioè l'evento sismico che produce onde sismiche di volume e superficiali le quali provocano danno. Noi però stiamo guardando un diagramma che rappresenta a grandi linee la realtà. Vi sono delle evidenze sul campo che ci indicano a che punto della storia tensionale si trova la crosta terrestre? Nel campo elastico nessuno. Difatti se per caso la tensione venisse meno la deformazione verrebbe eliminata quasi del tutto e il materiale ritornerebbe alle dimensioni a t0. Durante il campo snervamento avvengono cambiamenti tensionali, piccolissime dislocazioni visibili localmente e avvertibili con gli strumenti: ecco il primo precursore che ci indica a che punto della storia tensionale si trova il materiale. In questo modo sappiamo cosa aspettarci. Avrete già capito come funziona la previsione di una rottura di un materiale: più la tensione aumenta (y) e più il materiale reagisce deformandosi. Siamo entrati nel campo plastico e fino a questo punto le evidenze fisiche ed osservabili strumentalmente sono microscopiche dislocazioni appena avvertibili e piccolissime deformazioni visibili grazie all'utilizzo ed all' analisi di coppie di immagini laser SAR pre e post evento di rottura. Vi rimando all'interessante spiegazione dell'INGV riguardo l' interferometria satellitare.figura1.jpg Dal momento che superiamo il limite del campo plastico si entra in un altro campo molto simile. La differenza è che ora è possibile riscontrare visibilmente, senza macchinari di precisione, una variazione volumetrica del materiale. Fino a questo punto infatti il materiale sottoposto a tensione non presentava presochè alcuna variazione in volume. Siamo in un altro punto che rappresenta per noi un altro precursore della rottura: il limite tra il plastico e la strizione. La tensione diminuisce ma la deformazione avanza, cosa sta succedendo? Sta cambiando il volume del materiale, la superficie si sta assottigliando e le forze in gioco si trovano a contrastare una resistenza minore. E qui sappiamo già per certo che se lo sforzo continua anche solo con la stessa intensità, a brevissimo avverrà la rottura. 

Se siete arrivati a leggere tutto mi congratulo con tutti voi e mi scuso: tutto ciò che ho scritto è riferito ad una prova di trazione sforzo - deformazione di una provetta UNI ISO in acciaio 18NiCrMoX portata alla rottura a velocità costante e forza di trazione crescente, controllata da pistoni idraulici e pc. 

Ho scritto questo per farvi capire che al momento non è possibile ricondurre la crosta terrestre s.l. ad una provetta in acciaio. Se per il terremoto l'evento cruciale è capire quando avverrà la rottura, in meccanica l'evento cruciale è l'inizio della deformazione permanente che avviene dopo il campo elastico. Ma andiamo per ordine, voglio elencare alcuni punti salienti.

Perchè il terremoto non è prevedibile?

Alcuni punti cruciali da ricordare sempre 

  1. La crosta terrestre è un qualche cosa (sistema) molto, molto, molto, molto, molto (estremamente) più complessa di un provino in acciaio. Il provino viene creato, stampato, tornito misurato, monitorato. La prova a trazione possiamo ripeterla più e più volte per tutto il tempo che vogliamo (se va via la corrente aspettiamo che si ripristini e continuiamo con la prova, Giuliani docet). Invece la "prova" con la crosta terrestre non è possibile farla quando vogliamo e dove vogliamo. Dobbiamo aspettare un grande terremoto (Mw>>) e sperare che non ne avvenga di altri per il bene della popolazione oppure sperare che ne avvengano il più possibile senza che possano creare danni. La ripetitività dell'evento è quindi importantissima per elaborare un modello previsionale. Noi dobbiamo capire come la natura ci parla.
  2. Dovete capire che prevedere un terremoto significa dove avviene in un'area il più ristretta possibile: infatti è assurdo lanciare un comunicato facilmente travisabile in cui si annuncia uno o più terremoti in molise o in calabria. Come si fa a mettere in sicurezza una regione?
  3. Dovete capire che prevedere un terremoto significa dare un allarme con un intervallo di tempo utile per la protezione civile: dire che può avvenire un terremoto prossimamente è al limite del procurato allarme.
  4. L'intensità del terremoto è più facile da stimare, grazie alle grandezze fisiche più o meno conosciute della faglia o gruppi di faglie interessate. Ma ricordatevi che potete trovare valori di magnitudo differenti a seconda di chi misura l'evento! Non è un complotto dello Stato Italiano per non pagare le ricostruzioni.
  5. Ripeto che il terremoto non è prevedibile ai fini di una corretta e tempestiva evacuazione e messa in sicurezza dei territori interessati. Mettetevelo in testa.
  6. Non è al momento possibile e non vi sono studi accertati che gli animali possano fare da precursori. Si sta studiando da tempo molti precursori ma il problema è sempre l'affidabilità del modello previsionale. Lo scriverei a dimensione 100 se non mi si sformattasse incasinerebbe incasinasse (grazie Riccardo Aqué) la pagina.

foto1.jpgIl terremoto è uno spostamento impulsivo, violento, della crosta terrestre su superfici di rottura. Quando vi è equilibrio tra le forze resistenti (attrito) e forze applicate si è al limite da un terremoto. Quando le forze applicate superano l'attrito delle forze resistenti avviene lo spostamento violento. La realtà come sempre è più complessa e il diagramma vi fa capire il perchè.

 

 

 

 

 

E poi vi scrivo una bruttissima cosa che non vi piacerà.

L'Italia è un paese con un rischio sismico alto, considerando solo ed esclusivamente l'evento geologico in sé. Si escludono la densità di popolazione, le caratteristiche costruttive delle vecchie strutture pre NTC, le caratteristiche costruttive delle nuove strutture (si spera) antisismiche. Perchè non si sta facendo abbastanza per la sicurezza? Mi sento di scrivere che forse il motivo è economico. Non ci sono i soldi, non conviene ricostruire paesi distrutti dal sisma. Infatti osservando la mappa dei sismi dal 1900 al 2013 non si può non notare che vi sono aree del globo a più alto rischio sismico. Al momento, evidentemente, non è possibile migliorare tutti gli edifici per gli eventi sismici. world_100%.jpeg

In Giappone è da almeno un decennio che si costruisce in sicurezza con smorzatori sismici.  E' necessario perchè il rischio è notevolmente più alto rispetto l'Italia. Qui trovate una breve raccolta dei più moderni dissipatori sismici per medie e grandi costruzioni. Non vi sono solo i dissipatori ma anche  i metodi di costruzione possono migliorare un edificio. Alleggerire il carico ai piani superiori è un primo passo importante. Fondazioni adeguate il secondo. Murature a secco modulari con casseri a perdere, controventi con tiranti adeguati, sono tutte scelte da preferire sempre in zone d'Italia ad alto rischio. Ma come sempre serve l'aiuto di un team multidisciplinare con al centro una figura che possa dialogare e capire tutto. Il Geologo (Geofisico, geotecnico, geomorfologo, cartografo, idrogeologo), e l'Ingegnere (strutturale, meccanico) devono essere le figure più importanti. 

I professionisti come i committenti devono iniziare a capire che si deve convivere per tutta la vita con il rischio.

Rischio = Pericolo x Danno

Rischio (probabilità che avvenga un evento dannoso)= proprietà intrinseca del materiale o oggetto a creare un danno x Gravità (del danno)

In Giappone vi è più probabilità che avvenga un terremoto forte che può produrre danno grave.

Per diminuire il rischio si può agire sulla probabilità (diminuire i terremoti....mmmhhhh....) oppure limitare i danni.

Per limitare il più possibile i danni da terremoto si costruisce con regole antisismiche e si cerca di abbassare il più possibile l'esposizione al pericolo.

Cosa è l'esposizione al pericolo? Un esempio è il militare in guerra in prima linea e un militare alle retrovie: in prima linea il militare è più esposto al pericolo di rimanere ferito. 

Spero di aver chiarito alcuni aspetti dei terremoti e del rischio in generale. State attenti a chi vi promette cose impossibili, a chi vi fa vane promesse. Usate la ragione!

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Alla 16th World Conference on Earthquake Engineering che nei giorni scorsi ha riunito a Santiago del Cile oltre tremila esperti di tutto il mondo, l’ENEA ha illustrato in una keynote lecture di Paolo Clemente, dirigente di ricerca nel Laboratorio “Ingegneria sismica e prevenzione di rischi naturali”, i dati sperimentali dell’applicazionedi sistemi di protezione sismica innovativa e i risultati sulla convenienza, anche economica dell’isolamento sismico.

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I nostri studi dimostrano che l’isolamento sismico conviene anche dal punto di vista economico. Infatti - spiega Clemente -, se ben progettato, l’isolamento consente di ridurre il costo di costruzione, almeno nelle aree a maggiore pericolosità sismica, ed è sempre conveniente in un’ottica di lungo periodo: un edificio isolato sismicamente, al contrario di un edificio tradizionale, non si danneggerà nemmeno in occasione di terremoti violenti e non necessiterà di interventi di riparazione a seguito di eventi sismici durante la sua vita utile”. "L’adozione delle moderne tecnologie antisismiche - ha aggiunto - rappresenta un  investimento imprescindibile anche in considerazione del ruolo propulsivo dell’edilizia per la ripresa dell’economia”.

Alla conferenza l’ENEA ha presentato le tecnologie applicate al Centro di Protezione Civile di Foligno, che ha resistito senza alcun danno anche alle recenti forti scosse di terremoto, e i risultati di studi realizzati nell’ambito di un progetto di ricerca, in collaborazione con il Dipartimento della Protezione Civile della Presidenza del Consiglio e il Comune, per il monitoraggio sismico del Palazzo Marchesale di San Giuliano di Puglia. Sono anche stati illustrate le metodologie di analisi della vulnerabilità di edifici industriali, spesso più ‘fragili’ per l’assenza di connessioni efficaci tra i vari elementi strutturali, come evidenziato dal terremoto dell’Emilia del 2012.

L’ENEA ha illustrato anche alcune tecnologie innovative di isolamento sismico per impianti a rischio di incidente rilevante e per gli edifici di interesse storico e artistico. Al riguardo, è stata illustrata la “Struttura di isolamento sismico per edifici esistenti”, un sistema oggetto di un brevetto internazionale messo a punto con il Politecnico di Torino, che prevede l’inserimento dei dispositivi di isolamento sismico al di sotto della fondazione, senza interferire con la struttura sovrastante.

La conferenza ha evidenziato che una delle parole chiave del futuro sarà sempre più “resilienza”, ovvero se non è possibile evitare la temporanea perdita di funzionalità delle strutture e infrastrutture, è importante saperla recuperare rapidamente. A tal fine, la prevenzione sismica gioca un ruolo fondamentale, ma è necessario il contributo di altre competenze.

 “Il fatto che l’ENEA abbia rappresentato l’Italia con una keynote lecture alla conferenza internazionale di ingegneria sismica è un riconoscimento importante da parte della comunità scientifica internazionale, del lavoro pluridecennale che abbiamo svolto e dei risultati che abbiamo ottenuto in questo settore. Questo riconoscimento, però, è anche un’esplicita richiesta di impegno da parte nostra a proseguire sulla strada intrapresa e a garantire il nostro contributo, proponendo nuovi progetti e partecipando attivamente a eventi come questo”, ha concluso Clemente.

 

 

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La maggior parte delle persone ha letto solo il titolo principale, alcune persone si sono fermate dopo qualche riga e non hanno capito nulla di quello che volevo spiegare.

Eppure ho scritto: 

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Ho scritto questo per farvi capire che al momento non è possibile ricondurre la crosta terrestre s.l. ad una provetta in acciaio

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Guest ClintDah
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Guest AloquiaqrerHig

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