http://hdl.handle.net/2122/100 Ricerca nel canale cerca http://www.earth-prints.org/simple-search http://hdl.handle.net/2122/6043 Titolo: Ionospheric transients observed at mid-latitudes prior to earthquake activity in Central Italy<br/><br/>Autori: Nenovski, P.; Geophysical Institute, Bulgarian Academy of Sciences, 1113 Sofia, Bulgaria; Spassov, Ch.; Geophysical Institute, Bulgarian Academy of Sciences, 1113 Sofia, Bulgaria; Pezzopane, M.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Roma2, Roma, Italia; Villante, U.; Dipartimento di Fisica, Università dell’Aquila, L’Aquila, Italy; Vellante, M.; Dipartimento di Fisica, Università dell’Aquila, L’Aquila, Italy; Serafimova, M.; Geophysical Institute, Bulgarian Academy of Sciences, 1113 Sofia, Bulgaria<br/><br/>Abstract: Ionograms from Rome (41.8N, 12.5E) and Sofia(42.4N, 23.2E) ionospheric stations during earthquake(EQ)activity with magnitude(M)between 5 and 6 in Central Italyare analyzed. It is found that several ionospheric disturbances occur in the intermediate E-F region before the EQshock. In fact, besides sporadic E (Es) layer development(of type h) of short duration (transients), fmin increase, tracegaps near the critical frequencies, and E region trace disappearance are also observed within one to three hours before the EQ shock. Before the EQ shocks we find that the F2 region parameters are practically undisturbed. The only exception is the so-called fork trace that appears mostly near the critical frequency of the F2 region. Acoustic gravity waves (AGW) are suggested as one of the possible sources of transients observed in the ionosphere before the EQ shock. Thu, 17 Jun 2010 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/2122/6012 Titolo: Satellite traces, range spread-F occurrence, and gravity wave propagation at the southern anomaly crest<br/><br/>Autori: Cabrera, M. A.; Pezzopane, M.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Roma2, Roma, Italia; Zuccheretti, E.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Roma2, Roma, Italia; Ezquer, R. G.<br/><br/>Abstract: Range spread-F (RSF) and occurrence of “satellite” traces prior to RSF onset were studied at the southern peak of the ionospheric equatorial anomaly (EA). Ionograms recorded in September 2007 at the new ionospheric station of Tucumán, Argentina (26.9° S, 294.6° E, dip latitude 15.5° S), by the Advanced Ionospheric Sounder (AIS) developed at the Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia INGV), were considered.Satellite traces (STs) are confirmed to be a necessary precursor to the appearance of an RSF trace on the ionograms.Moreover, an analysis of isoheight contours of electron density seems to suggest a relationship between RSF occurrenceand gravity wave (GW) propagation. Tue, 18 May 2010 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/2122/5994 Titolo: Autoscala: an aid for different ionosondes<br/><br/>Autori: Pezzopane, M.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Roma2, Roma, Italia; Scotto, C.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Roma2, Roma, Italia; Tomasik, L.; Krasheninnikov, I.<br/><br/>Abstract: Autoscala is a software to automatically scale ionospheric characteristics from an ionogram. Initially it was only applied to the ionograms recorded by the AIS-INGV ionosondes installed at Rome (41.8N, 12.5E), Gibilmanna (37.9N, 14.0E), Italy, and Tucumán (26.9S, 294.6E), Argentina, that are not able to record the polarization of the received echo.Recently Autoscala was also applied to the ionograms recorded by the AIS-Parus ionosonde installed at Moscow (55.5N, 37.3E), Russia, that is not able to tag the received echo in terms of polarization, and by the VISRC2 ionosonde installed at Warsaw (52.2N, 21.1E), Poland, that is instead able to perform the polarization tagging of the ordinary and extraordinary echoes.This work shows different examples of processing performed on ionograms recorded by all these three different types of ionosondes. Tue, 01 Jun 2010 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/2122/5984 Titolo: Application of Autoscala to ionograms recorded by the AIS-Parus ionosonde<br/><br/>Autori: Krasheninnikov, I.; Pushkov InstituteofTerrestrialMagnetism,IonosphereandRadiowavePropagation,Russia; Pezzopane, M.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Roma2, Roma, Italia; Scotto, C.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Roma2, Roma, Italia<br/><br/>Abstract: Autoscala was applied to ionograms recorded by the digital AIS-Parus ionosonde, built at the Pushkov Institute of Terrestrial Magnetism,Ionosphere and Radiowave Propagation, Russia, and installed inMoscow (55.5N,37.5E). Some results in regard to the reliability of the foF2, foF1, and ftEs autoscaled characteristics are presented and discussed. The flexibility of Autoscala is illustrated based on its modular structure. Sat, 01 May 2010 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/2122/5968 Titolo: Application of Autoscala to ionograms recorded by the VIPIR ionosonde<br/><br/>Autori: Bullett, T.; Malagnini, A.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Roma2, Roma, Italia; Pezzopane, M.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Roma2, Roma, Italia; Scotto, C.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Roma2, Roma, Italia<br/><br/>Abstract: In November 2008, the ionosonde station at Boulder, Colorado, USA (40.0°N; 105.3°W) became the host of a new ionosonde(VIPIR, Vertical Incidence Pulsed Ionospheric Radar) developed and built by Scion Associates.The VIPIR is a fully digital frequency agile radar that operates between 0.3 and 26 MHz. It features 8 digital receivers and a digitaltransmit exciter. Extremely high performance analog receive electronics and a 4 kW solid state amplifier provide interface to the realworld.This work describes the application of Autoscala to the ionograms recorded by this ionosonde. First results, in terms of ionograms and autoscaled characteristics, are presented and discussed. Mon, 03 May 2010 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/2122/5898 Titolo: Waveforms analysis to improve earthquake location procedures: theory and applications<br/><br/>Autori: Massa, M.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Milano-Pavia, Milano, Italia<br/><br/>Abstract: Nell'analisi di routine di segnali sismici registrati sia da reti fisse sia temporanee è abbastanza comune riconoscere, alle varie stazioni, coppie (doublets) o gruppi (multiplets) di eventi sismici caratterizzati da forme d'onda molto simili. Tali eventi se localizzati in corrispondenza di una ristretta fascia geografica costituiscono, se caratterizzati da comune meccanismo sorgente, quelle che vengono definite “famiglie sismogenetiche” (Tsujiura, 1983). Il riconoscimento di terremoti caratterizzati (se registrati ad una comune stazione) da sismogrammi molto simili consente indagini di dettaglio in grado di fornire informazioni molto più accurate rispetto ad una semplice localizzazione di routine; determinare una relazione diretta tra famiglie sismogenetiche e strutture geologiche presenti in una determinata area consente infatti di discriminare all’interno della stessa la presenza di sorgenti potenzialmente attive. In particolare, uno studio prolungato nel tempo dell’occorrenza di terremoti aventi le caratteristiche sopra riportate rappresenta lo strumento fondamentale al fine della determinazione dei periodi di riattivazione delle sorgenti individuate. L’analisi di somiglianza di forme d’onda può essere implementata sia nel dominio del tempo sia nel dominio delle frequenze, utilizzando a seconda dei casi tecniche basate rispettivamente sulle funzioni di cross correlazione e di cross spettro. In caso di analisi nel dominio delle frequenze i segnali analizzati sono ottenuti a partire da sismogrammi convertiti in spettri tramite l’utilizzo della funzione trasformata di Fourier. A causa del non sempre soddisfacente rapporto segnale disturbo caratterizzante le registrazioni fornite dalle reti sismiche fisse RSNI (Rete Sismica Italia Nord Occidentale) ed RSLG (Rete sismica Lunigiana-Garfagnana), gestite direttamente dalla sezione geofisica dell’Università di Genova ed utilizzate come base di partenza per gli studi effettuati, nel presente lavoro di tesi sono state implementate tecniche di analisi del segnale sismico esclusivamente nel dominio del tempo. Al fine di determinare in termini oggettivi un adeguato settaggio per tutti i parametri coinvolti in un’analisi di somiglianza di forme d’onda si è compiuto uno studio di dettaglio considerando come test la sismicità dell’Appennino Settentrionale (area Lunigiana- Garfagnana) registrata dalla rete fissa RSLG nel periodo 1999 - 2003. In base alle risultanze derivate da una preliminare analisi del rapporto segnale disturbo effettuata a ciascuna stazione della rete RSLG, è stato selezionato un data set composto da circa 1.000 terremoti, aventi magnitudo locale compresa tra 1.5 e 4.1. L’analisi delle forme d'onda è stata implementata nel dominio del tempo utilizzando la funzione di cross correlazione normalizzata. A differenza di recenti studi su doublets sismici, per ogni singolo sismogramma è stata analizzata una finestra temporale comprendente tutte le fasi del segnale considerato. Molteplici test eseguiti hanno infatti dimostrato come effettuare un’analisi di somiglianza considerando ridotte porzioni di sismogramma (pochi secondi) conduca in modo inequivocabile alla determinazione di famiglie sismogenetiche erroneamente sovradimensionate. Come sottolineato in Ferretti et al., 2005 (accettato in via preliminare per la pubblicazione sulla rivista “Bulletin Seismological Society of America”) l’indice di cross-correlazione calcolato considerando un’adeguata finestra temporale, comprendente fase P, fase S e parte della coda, consente di ottenere valori di similitudine dipendenti anche da componenti di segnale strettamente legate alla propagazione nel mezzo. Una volta ottenuti affidabili indici di somiglianza si è proceduto alla determinazione, a partire da coppie di terremoti simili (doublets), di una soglia minima di cross correlazione (indice di somiglianza) riferita a ciascuna stazione utilizzata, da applicare al fine di discriminare quelle che vengono definite famiglie sismogenetiche (multiplets). A tale scopo è stata applicata una innovativa procedura (Ferretti et al., 2005) in grado di considerare sia le componenti verticali sia le componenti orizzontali dei segnali registrati a tutte le stazioni della rete sismica considerata. Il raggruppamento in famiglie è stato effettuato utilizzando la “bridging technique” (Aster and Scott, 1993), considerandone vantaggi e svantaggi rispetto alle metodologie classiche. Il risultato finale è stata la determinazione di 27 multiplets, ognuno dei quali riconosciuto da più stazioni con valori minimi di somiglianza superiori all’ 80%. Considerando le famiglie sismogenetiche maggiormente significative (in termini di componenti) e contemporaneamente localizzate internamente alla rete RSLG, è stata applicata a ciascuna di esse una procedura di localizzazione in relativo tramite l’utilizzo del “double difference algorithm” (Waldhauser and Ellsworth, 2000). L’accuratezza dei parametri ipocentrali ottenuta tramite la procedura di ri-localizzazione è stata testata analizzando due differenti data set, composti rispettivamente da eventi localizzati internamente ed esternamente alla rete RSLG. I risultati ottenuti hanno messo in evidenza la buona affidabilità del metodo per eventi sismici localizzati internamente al network ed allo stesso tempo una scarsa significatività dei risultati considerando un data set caratterizzato al contrario da eventi sismici caratterizzati da elevato gap azimutale e non trascurabile distanza ipocentro-prima stazione. Per ciascuna famiglia rilocalizzata è stato calcolato, ove possibile, il meccanismo focale cumulato al fine di determinare l’orientazione del piano di faglia principale. Una successiva applicazione delle metodologie sopra descritte è stata effettuata utilizzando come data set di partenza circa 250 terremoti, registrati dalla rete sismica RSNI nel periodo Agosto 2000 - Luglio 2001, localizzati in una ristretta area geografica ubicata pochi km a NO di Acqui Terme (Monferrato, Piemonte) (Massa et al., 2005, accettato in via preliminare per la pubblicazione sulla rivista “Journal of Seismology”). L’analisi di doublets unita ad una successiva procedura di localizzazione in relativo ha condotto alla determinazione di 5 multiplets, ognuno dei quali aventi parametri di localizzazione caratterizzati, se paragonati ai medesimi derivati dalla localizzazione di bollettino, da un brusco decremento degli errori. Le nuove localizzazioni delle famiglie sismogenetiche, nonostante abbiano consentito di definire per l’area in studio una distribuzione di sismicità interpretabile in riferimento alle conoscenze concernenti l’assetto geologico strutturale dell’area stessa, rimangono in questo caso affette, per quanto riguarda le coordinate assolute, da non trascurabili errori insiti nelle localizzazioni di partenza. La configurazione del network a disposizione, sia in termini di gap azimutale sia in termini di distanza epicentri-stazione, non ha consentito, relativamente alla posizione dell’area epicentrale, di ottenere affidabili localizzazioni assolute. Il confronto dei risultati derivanti dall’applicazione di medesime metodologie, a partire da differenti condizioni al contorno, ha consentito di definire le condizioni limite di applicabilità delle stesse, le quali se utilizzate senza alcun criterio di selezione condurranno in generale ad un mancato miglioramento delle condizioni di partenza e/o a risultati erronei. La parte conclusiva degli studi trattati è stata dedicata allo sviluppo di un nuovo algoritmo di localizzazione assoluta basato esclusivamente su un’analisi di somiglianza di forme d’onda effettuata ad una singola stazione di riferimento (Massa et. al. 2005, sottomesso alla rivista “Journal of Geophysical Research”). Tale procedura è stata implementata considerando come riferimento la stazione mono-componente di Sant’Anna di Valdieri (rete sismica RSNI), ubicata nelle Alpi Sud Occidentali, in prossimità del confine italo-francese. Sono stati raccolti in un data base di partenza, accuratamente selezionato a seguito di un’analisi del rapporto segnale disturbo, circa 2.700 sismogrammi verticali, registrati in un’area di 40 km x 40 km nel periodo 1985-2004. L’analisi di somiglianza, precedentemente descritta è stata in grado di discriminare per il periodo considerato 80 multiplets, a ciascuno dei quali è stato possibile associare un evento master (evento di riferimento) in corrispondenza del quale fare collassare le coordinate ipocentrali di tutti gli eventi appartenenti alla famiglia associata al medesimo. Utilizzando il data set di multiplets ricavato per il periodo in esame, l’algoritmo di localizzazione è stato testato utilizzando un data set ridotto composto da circa 100 terremoti, registrati nell’area in studio nel periodo Gennaio 2003 - Giugno 2004. Tramite la suddetta metodologia di localizzazione, basata esclusivamente sui risultati derivati da un’analisi di forme d’onda nel dominio del tempo, è stato possibile localizzare circa il 50% degli eventi appartenenti al data set ridotto. Il vantaggio principale di tale procedura, rispetto alle tecniche usualmente utilizzate per determinare le coordinate ipocentrali di eventi sismici, risulta l’indipendenza della medesima da errori derivanti da sfavorevoli geometre di rete rispetto all’area epicentrale, dal numero di stazioni (fasi registrate), dalla distanza ipocentro-prima stazione e da errori di lettura delle fasi sismiche da parte di un operatore. L’attenzione rivolta allo studio delle sequenze sismiche, con la conseguente possibilità di dare una corretta caratterizzazione alle strutture sismogenetiche presenti nelle aree considerate, rappresenta uno passo fondamentale per qualsiasi tipo di studio disciplinare successivo; la qualità dei risultati ottenibili attraverso la costruzione di modelli tomografici e di propagazione (sulla base dei quali vengono effettuati gli studi di rischio sismico) dipende infatti dagli errori ottenuti durante le procedure di localizzazione dei terremoti e di conseguenza dalla corretta individuazione delle strutture sismogenetiche responsabili degli stessi. Sat, 30 Apr 2005 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/2122/5889 Titolo: Da Maxwell alle lenti: come ricavare le leggi dell'ottica geometrica<br/><br/>Autori: Sciacca, U.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Roma1, Roma, Italia<br/><br/>Abstract: I passaggi concettuali che portano dalle equazioni di Maxwell alle leggi dell’ottica geometrica non sono descritti esplicitamente nei testi di fisica dei bienni introduttivi ai corsi di laurea a carattere fisico – matematico. Spesso testi avanzati descrivono aspetti applicativi o altri aspetti relativi all’ottica ondulatoria, senza approfondire tali passaggi concettuali. In questo lavoro, partendo dai richiami delle equazioni di Maxwell e dallo studio delle onde piane, si passa ad introdurre l’ipotesi di base dell’approssimazione geometrica, ad analizzare le conseguenze ed i limiti di applicazione. Quanto descritto è alla base degli studi di radio propagazione in ionosfera. Fri, 01 Jan 2010 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/2122/5403 Titolo: Parallelisation Technique for Serial 3D Seismic Codes: SMS Approach<br/><br/>Autori: Caserta, A.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Roma1, Roma, Italia; Ruggiero, V.; C.A.S.P.U.R., Roma, Italy; Busico, M. P.; C.A.S.P.U.R., Roma, Italy; Oprsal, I.; Charles University, Prague, Czech Republic<br/><br/>Abstract: We investigate a fast and easy way to parallelise seismological serial codes mainly oriented for simulating the seismic wave propagation through anelastic dissipative media. Having an efficient modelling tool is important in both assessing strong ground motion and mitigation of seismic hazard when the site effects are considered, and in crustal propagation when the crustal geological structures are of interest. Our chosen case study is repre- sentative of a set of such seismological 3D problems. The Scalable Modelling System (SMS) tool for paralleliza- tion is considered. The IBM SP5 native compiler has been used. Results such as Speed-Up and Efficiency are shown and discussed. SMS can run both in shared and distributed memory environments. The greater advantages of using SMS in such environments become apparent with the utilisation of a higher number of multiprocessor machines arranged in a cluster. We also demonstrate how successful porting from serial to parallel codes is re- alised by way of minimal instructions (6% of the serial original code only) provided that an ad hoc profiling analysis of the serial code is first performed. Thu, 01 Oct 2009 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/2122/5242 Titolo: Aspects of HF radio propagation<br/><br/>Autori: Warrington, E. M.; Department of Engineering, University of Leicester, UK; Bourdillon, A.; IETR, Université de Rennes 1, France; Benito, E.; Electromagnetism and Radar Department, Onera, Palaiseau, France; Bianchi, C.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Roma2, Roma, Italia; Monilie, J. P.; Electromagnetism and Radar Department, Onera, Palaiseau, France; Muriuki, M.; Department of Engineering, University of Leicester, UK; Pietrella, M.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Roma2, Roma, Italia; Rannou, V.; Electromagnetism and Radar Department, Onera, Palaiseau, France; Rothkaehl, H.; Space Research Centre PAS 00-716 Warsaw, Poland; Saillant, S.; Electromagnetism and Radar Department, Onera, Palaiseau, France; Sari, O.; Aselsan A.S., Macunkoy, Ankara, Turkey; Stocker, A. J.; Department of Engineering, University of Leicester, UK; Tulunay, E.; ODTÜ/METU, Department of Electrical and Electronics Engineering, Ankara, Turkey; Tulunay, Y.; ODT /METU, Department of Aerospace Engineering, Ankara, Turkey; Zaalov, N. Y.; Department of Engineering, University of Leicester, UK<br/><br/>Abstract: The propagation characteristics of radio signals are important parameters to consider when designing and operating radio systems. From the point of view Working Group 2 of the COST 296 Action, interest lies with effects associated with propagation via the ionosphere of signals within the HF band. Several aspects are covered in this paper:a) The directions of arrival and times of flight of signals received over a path oriented along the trough have been examined and several types of propagation effects identified. Of particular note, combining the HF observations with satellite measurements has identified the presence of irregularities within the floor of the trough that result in propagation displaced from the great circle direction. An understanding of the propagation effects thatresult in deviations of the signal path from the great circle direction are of particular relevance to the operation of HF radiolocation systems.b) Inclusion of the results from the above mentioned measurements into a propagation model of the northerly ionosphere (i.e. those regions of the ionosphere located poleward of, and including, the mid-latitude trough)and the use of this model to predict the coverage expected from transmitters where the signals impinge on the northerly ionosphere.c) Development of inversion techniques enabling backscatter ionograms obtained by an HF radar to be used to estimate the ionospheric electron density profile. This development facilitates the operation of over the horizon HF radars by enhancing the frequency management aspects of the systems.d) Various propagation prediction techniques have been tested against measurements made over the trough path mentioned above, and also over a long-range path between Cyprus and the UK.e) The effect of changes in the levels of ionospheric disturbances on the operational availability at various data throughput rates has been examined for the trough path mentioned earlier.The topics covered in this paper are necessarily brief, and the reader is referred to full papers referencedherein on individual aspects. Sat, 01 Aug 2009 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/2122/5241 Titolo: Ionospheric scintillation monitoring and modelling<br/><br/>Autori: Béniguel, Y.; IEEA, Paris, France; Romano, V.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Roma2, Roma, Italia; Alfonsi, Lu.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Roma2, Roma, Italia; Aquino, M.; Institute of Engineering Surveying and Space Geodesy, IESSG, Nottingham, UK; Bourdillon, A.; IETR Université de Rennes 1, France; Cannon, P.; Qinetiq, Malvern, UK; De Franceschi, G.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Roma2, Roma, Italia; Dubey, S.; DLR, Neustrelitz, Germany; Forte, B.; University of Nova Gorica, Slovenia; Gherm, V.; University of St Petersburg, Russia; Jakowski, N.; DLR, Neustrelitz, Germany; Materassi, M.; Institute for Complex Systems, National Council of Researches, Firenze, Italy; Noack, T.; DLR, Neustrelitz, Germany; Pozoga, M.; Space Research Center, Warsaw, Poland; Rogers, N.; Qinetiq, Malvern, UK; Spalla, P.; Institute for Complex Systems, National Council of Researches, Firenze, Italy; Strangeways, H. J.; School of Electronic and Electrical Engineering, University of Leeds, UK; Warrington, E. M.; Department of Engineering, University of Leicester, UK; Wernik, A.; Space Research Center, Warsaw, Poland; Wilken, V.; DLR, Neustrelitz, Germany; Zernov, N.; University of St Petersburg, Russia<br/><br/>Abstract: This paper presents a review of the ionospheric scintillation monitoring and modelling by the European groups involved in COST 296. Several of these groups have organized scintillation measurement campaigns at low and high latitudes. Some characteristic results obtained from the measured data are presented. The paper also addresses the modeling activities: four models, based on phase screen techniques, with different options and applicationdomains are detailed. Finally some new trends for research topics are given. This includes the wavelet analysis, the high latitudes analysis, the construction of scintillation maps and the mitigation techniques. Sat, 01 Aug 2009 00:00:00 GMT