Enrico Barsanti
Capitolo VII
Quanto segue ha lo scopo di evidenziare i principi empirici e i passaggi fondamentali della previsione dei terremoti. I passaggi saranno, comunque, trattati in modo più completo ed esauriente nel capitolo successivo, con la descrizione del funzionamento della macchina che applica il metodo.
LEGGI SULLE CARATTERISTICHE DELLE VARIAZIONI SISMOMAGNETICHE
NEI LORO RAPPORTI CON I TERREMOTI
1 - A parità di luoghi di rilevamento e di zona focale, l'ampiezza delle variazioni sismomagnetiche e l'ampiezza delle onde del sisma imminente dipendono entrambe dallo stato di stress delle masse rocciose in zona focale (stress focale).
[7.1] Maggiore è lo stress focale, maggiore è la grandezza della configurazione rilevata e la magnitudo del sisma imminente.
2 - A parità di luoghi di rilevamento e di stress focale, l'ampiezza delle variazioni sismomagnetiche e l'ampiezza delle onde del sisma imminente dipendono entrambe dalla quantità delle masse rocciose in zona focale (volume focale).
[7.2] Maggiore è il volume focale, maggiore è la grandezza della configurazione rilevata e la magnitudo del sisma imminente.
3 - A parità di altre condizioni, l'ampiezza delle variazioni sismomagnetiche e l'ampiezza delle onde del sisma imminente sono dipendenti dalla distanza della zona focale dai luoghi di rilevamento.
[7.3] Maggiore è la distanza, minore è l'ampiezza delle variazioni sismomagnetiche e delle onde del sisma imminente.
4 - La diversa suscettività magnetica delle masse rocciose in zona focale, quella delle rocce che compongono la parte di litosfera interessata e quella dei luoghi di rilevamento possono influenzare l'ampiezza e il verso delle variazioni di direzione rilevate in un particolare luogo, così come la densità e la natura geologica in generale delle stesse rocce possono influenzare l'ampiezza, la lunghezza, il periodo e la direzione delle onde sismiche. Ciò significa che:
[7.4] i fattori di relazione dei punti 1, 2 e 3 variano secondo la zona interessata al fenomeno.
5 - Il verso della variazione di direzione del campo geomagnetico si mantiene costante relativamente alla medesima zona focale e al medesimo luogo di rilevamento.
6 - La relazione tra ampiezza della variazione e magnitudo del sisma imminente si mantiene costante relativamente alla medesima zona focale e al medesimo luogo di rilevamento.
ZONA EPICENTRALE DI UN TERREMOTO IMMINENTE
Rilevando le variazioni del campo magnetico terrestre nelle vicinanze di almeno una zona sismica, e collocando i rilevatori assai distanti tra loro e in numero tale da assumere valori significativamente differenziati, è possibile compiere il rilevamento per l'individuazione della zona epicentrale di un terremoto imminente, sulla base dei seguenti punti:
1 - la zona focale dove si originano le variazioni e i terremoti è individuata dalla configurazione delle variazioni complessive rilevate con ciascun variometro;
2 - ciascuna zona focale ha la propria configurazione corrispondente;
3 - configurazioni uguali corrispondono alla medesima zona focale;
4 - ciascuna zona focale corrisponde a una precisa zona epicentrale.
MAGNITUDO DI UN TERREMOTO IMMINENTE
Conoscendo la configurazione corrispondente a una determinata zona focale, è possibile determinare la magnitudo di un terremoto imminente secondo i seguenti punti:
1 - la magnitudo dei differenti terremoti che si originano nella medesima zona è ricavabile dalla grandezza della configurazione delle variazioni;
2 - il rapporto tra due grandezze note di una medesima configurazione corrisponde al rapporto tra le magnitudo dei due terremoti ad esse relativi;
3 - a parità di configurazione e zona focale, è possibile stabilire una stessa legge di corrispondenza tra grandezza delle configurazioni e terremoti relativi.
Va notato che l'entità del campo magnetico generatosi in zona focale
dipende dalla quantità di energia che sta per liberarsi, relativamente
allo stato di stress e al volume focali. Gli effetti prodotti da un terremoto
dipendono, però, anche dalle strutture geologiche della zona epicentrale
e dalla profondità dell'ipocentro. Quindi una corrispondenza esatta
tra forza all'origine del sisma e suoi effetti in superficie non è
sempre possibile. Le variazioni sismomagnetiche sono legate alla forza del
terremoto e non ai suoi effetti di superficie.
Comunque, secondo la regola della costanza locale dei rilevamenti e dei
riferimenti, a parità di zona focale i valori delle variazioni rilevate
saranno ugualmente indicatori anche degli effetti di superficie.
[7.5] Maggiori sono le variazioni geomagnetiche, maggiore sarà la forza del sisma imminente e maggiori saranno anche gli effetti in superficie.
Note sul rapporto tra ampiezza delle variazioni sismomagnetiche
e grandezza di un terremoto
Qualunque sia il tipo di onde prescelto per rappresentare la magnitudo di
un terremoto (ad esempio, nella Scala Richter, le onde localmente maggiori)
o qualunque sia il fattore preso in considerazione, come l'energia
complessivamente liberata o la magnitudo basata sul momento sismico, è
sempre possibile stabilire una corrispondenza con l'ampiezza delle variazioni
sismomagnetiche.
In primo luogo, perché si conoscono le relazioni (approssimative)
tra i diversi tipi di fattori, così che è sufficiente trovare
una corrispondenza con uno solo di essi per trovarla anche con tutti gli
altri. Ad esempio si conosce che il rapporto tra magnitudo
Ms di un terremoto (relativa alle onde di
superficie) ed energia liberata E, espressa in erg, è stabilito
approssimativamente dalla seguente relazione (Bolt, 1978):
[7.6] log E = 11,8 + 1,5 Ms.
In secondo luogo, la corrispondenza tra grandezza della configurazione e magnitudo del sisma imminente può essere mantenuta attraverso una serie di convenzioni utili che, parallelamente alla scala Richter, permettano di elaborare una scala per le grandezze delle configurazioni sismomagnetiche, in modo da stabilire con oggettività il confronto con i terremoti già noti. A questo riguardo, Rikitake (1987) ha osservato un rapporto di proporzionalità diretta tra il logaritmo in base dieci della distanza di rilevamento delle variazioni e il valore di magnitudo del sisma imminente.
INFORMAZIONI DI BASE DELLA PREVISIONE
La previsione, in pratica, si basa sui seguenti tipi di informazione:
1 - INFORMAZIONE MAGNETICA, fornita dai variometri e resa significativa dalla configurazione e dalla sua grandezza.
2 - INFORMAZIONE SISMICA, fornita dagli osservatori sismici.
Il principio della previsione consiste nello stabilire il rapporto tra
informazione magnetica e informazione sismica, secondo il seguente schema:
a) Una configurazione si deve intendere rilevata quando in almeno due luoghi
di rilevamento è stata registrata una variazione della declinazione
o dell'inclinazione superiore a una soglia relativa al valore medio delle
variazioni per quei luoghi di rilevamento. Tale configurazione è quasi
sicuramente indice di un terremoto imminente, di cui, però, sono ignoti
tutti i dati.
b) Se entro il tempo prefissato (normalmente dieci giorni) dal rilevamento
della configurazione, gli osservatori sismici registreranno un terremoto
con epicentro nell'area sotto controllo o nelle aree vicine, la configurazione
(valida) dovrà essere associata a tale terremoto; in caso contrario
dovrà essere considerata di disturbo.
In entrambi i casi le associazioni si intendono come permanenti, nel senso
che il rilevamento futuro di un'identica configurazione sarà associato
alla medesima zona epicentrale del terremoto o al medesimo disturbo.
c) La configurazione rilevata è associata alla zona epicentrale del
terremoto che la segue, e la sua grandezza è associata alla magnitudo
dello stesso terremoto.
d) Il rilevamento di un'altra configurazione identica, ma di grandezza diversa,
indicherà la medesima zona epicentrale, ma non la medesima magnitudo
del terremoto.
e) La magnitudo del terremoto imminente sarà maggiore della magnitudo
di quello associato alla prima configurazione nel caso che sia maggiore la
grandezza della seconda configurazione; sarà minore nel caso sia minore
anche la grandezza della seconda configurazione.
f) Non è necessario conoscere la legge esatta che regola il rapporto
tra grandezza della configurazione e magnitudo del terremoto corrispondente.
Una relazione approssimativa è comunque raggiungibile senza bisogno
di una legge precisa, e saper già prevedere la magnitudo in termini
di minore, uguale o maggiore rispetto a un terremoto conosciuto è
già molto ai fini di una seria previsione deterministica appena iniziata.