Mercuri, Alessia

This study presents data and preliminary analysis from a temporary seismic network (SPQR), which was deployed in the urban area of Rome (Italy) for three months in early 2021. The network was designed to investigate the city’s subsurface while evaluating the feasibility of a permanent urban seismic network, and consisted of 24 seismic stations. Despite significant anthropogenic noise, the SPQR network well recorded earthquake signals, revealing clear spatial variability referable to site effects. In addition, the network’s continuous recordings allowed the use of seismic noise and earthquake signals to derive spectral ratios at sites located in different geological and lithological settings. During the experiment, there were periods of activity restrictions imposed on citizens to limit the spread of COVID‐19. Although the observed power spectral density levels at stations may not show visible noise reductions, they do cause variations in calculated spectral ratios across measurement sites. Finally, a statistical noise analysis was conducted on continuous seismic station data to evaluate their performance in terms of detection threshold for earthquakes. The results indicate that all network stations can effectively record earthquakes with a good signal‐to‐noise ratio (≥5 for P and S phases) in the magnitude range of 1.9–3.3 at distances of 10 km and 80 km, respectively. In addition, the network has the potential to record earthquakes of magnitude 4 up to 200 km, covering areas in Central Italy that are far from the city. This analysis shows that it is possible to establish urban observatories in noisy cities such as Rome, where hazard studies are of particular importance due to the high vulnerability (inherent fragility of its monumental heritage) and exposure.

In this paper we describe an advanced database for the site characterization of seismic stations, named “CRISP—Caratterizzazione della RIsposta sismica dei Siti Permanenti della rete sismica” (http:// crisp. ingv. it, quoted with https:// doi. org/ 10. 13127/ crisp), designed for the Italian National Seismic Network (Rete Sismica Nazionale, RSN, operated by Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia). For each site, CRISP collects easily accessible station information, such as position, type(s) of instrumentation, instrument housing, thematic map(s) and descriptive attributes (e.g., geological characteristics, etc.), seismic analysis of recordings, and available geophysical investigations (shear-wave velocity [VS] profile, non-linear decay curve). The archive also provides key proxy indicators derived from the available data, such as the time-averaged shear-wave velocity of the upper 30 m from the surface ( VS30) and site and topographic classes according to the different seismic codes. Standardized procedures have been applied as motivated by the need for a homogenous set of information for all the stations. According to European Plate Observing System infrastructural objectives for the standardization of seismological data, CRISP is integrated into pre-existing INGV instrument infrastructures, shares content with the Italian Accelerometric Archive, and complies map information about the stations, as well as local geology, through web services managed by Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale. The design of the CRISP archive allows the database to be continually updated and expanded whenever new data are available from the scientific community, such as the ones related to new seismic stations, map information, geophysical surveys, and seismological analyses.

Il giorno 9 novembre 2022, alle 06:07:24 UTC (07:07:24 ora locale) un terremoto di magnitudo momento (MW) pari a 5.5 ha interessato la Costa Marchigiana Pesarese (Pesaro Urbino). A causa della magnitudo del mainshock e del livello di danneggiamento riscontrato, l’INGV ha attivato il gruppo operativo EMERSITO (http://emersitoweb.rm.ingv.it/index.php/it/), il cui obiettivo è di svolgere e coordinare le campagne di monitoraggio per studi di effetti di sito e di microzonazione sismica. Il gruppo operativo ha provveduto all’installazione di una rete sismica temporanea nel territorio del comune di Ancona; molte delle stazioni sismiche sono state installate in corrispondenza di edifici pubblici (scuole, Tribunale, Marina Militare, strutture religiose), grazie alla collaborazione con la sede INGV di Ancona, con la Protezione Civile Regione Marche, la Marina militare e la Capitaneria di Porto. Nel presente Report vengono brevemente riassunte le attività già svolte (si vedano i Report precedenti), discusse le analisi dei dati raccolti e mostrati alcuni risultati preliminari riguardanti la rete sismica temporanea. Sono state effettuate le seguente analisi preliminari: qualità delle registrazioni; rapporti spettrali su rumore sismico ambientale e su una selezione di terremoti registrati; analisi della dipendenza dei risultati dei rapporti spettrali dalla direzione del moto sismico (polarizzazione del segnale); calcolo dei meccanismi focali su alcuni eventi selezionati. Infine è stato prodotto un modello geologico semplificato, inclusivo delle informazioni derivanti dalle indagini geologiche e geofisiche preesistenti, che fornisce una chiave interpretativa dei risultati ottenuti.

We present HVNEA tool (HV Noise and Earthquake Automatic analysis), a software package to automatically compute the horizontal‐to‐vertical spectral ratios (HV) on continuous months‐to‐years recordings, including both earthquake and ambient noise vibration. It is designed for processing large data sets of seismic signals, for example, from long‐term permanent or temporary stations belonging to monitoring networks, using free software and packages that are commonly adopted in the engineering–seismology community. HVNEA is in the form of Linux‐Unix shell scripts and packaged in a Docker image to run the code in any environment. It is designed to automatically download data from the main international repositories or from a local archive. The main achievement consists of the average HV as a function of time and saved in ASCII format, along with attractive and readable graphic plots to easily inspect the results. The analysis highlights the variation of the HV over a long span of time. HVNEA software package can be of great interest for big data analysts and seismic network operators, with regard to the site characterization analysis and for studies based on temporal variability of HV ratios over time.

In this paper, we outline the scientific objectives, the experimental layout, and the collaborations envisaged for the GINGER (Gyroscopes IN GEneral Relativity) project. The GINGER project brings together different scientific disciplines aiming at building an array of Ring Laser Gyroscopes (RLGs), exploiting the Sagnac effect, to measure continuously, with sensitivity better than picorad/s, large bandwidth (ca. 1 kHz), and high dynamic range, the absolute angular rotation rate of the Earth. In the paper, we address the feasibility of the apparatus with respect to the ambitious specifications above, as well as prove how such an apparatus, which will be able to detect strong Earthquakes, very weak geodetic signals, as well as general relativity effects like Lense-Thirring and de Sitter, will help scientific advancements in Theoretical Physics, Geophysics, and Geodesy, among other scientific fields.

Following the Mw 6.0 Amatrice earthquake on 24 August 2016 in central Italy, the Emersito task force of the Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia installed a temporary seismic network focusing on the investigation of amplification effects at municipalities located on topographic reliefs. Fourteen stations were installed at three sites: Amandola, Civitella del Tronto, and Montereale. During the operational period, stations recorded about 150 earthquakes with Mw up to 4.7. Recorded signals were analyzed calculating the horizon- tal-to-vertical spectral ratios at single station, using both ambient noise and earthquake waveforms, as well as standard spectral ratios (SSRs) to a reference site. To robustly estimate site amplification at each station of the site amplification effect at each station, the influence of backazimuth and epicentral distance is investigated. With the aim of reproducing the observed amplification pattern, 2D numerical simulations were performed on a section orthogonal to the topography major axis, constrained through in situ geological investiga- tions and geophysical surveys. Although at Montereale site no clear amplification effects were observed, at Amandola site, all stations on the relief consistently detected significant peaks at about 4 Hz and along N120–150 azimuth. At Civitella del Tronto, a proper reference station is missing, implying a misleading of site response evaluation in terms of SSRs. Moreover, even if all stations show amplification in the frequency band 1–3 Hz, the direction of the maximum amplification varies from northeast to northwest. At the three sites, obser- vations were successfully reproduced by 2D numerical models, the latter suggesting that topography alone cannot reproduce data, and the interplay with subsoil velocity structure is needed to produce a clear amplification effect. We conclude that according to the previous articles, rather than the sole topography convex shape, the geophysical structure has often a predominant role in controlling the observed amplification pattern on topography.

Il giorno 9 Novembre 2022, alle 06:07:24 UTC (07:07:24 ora locale) un terremoto di magnitudo momento (MW) pari a 5.5 ha interessato la Costa Marchigiana Pesarese (Pesaro Urbino). A causa della magnitudo del mainshock e del livello di danneggiamento riscontrato, l’INGV ha attivato il gruppo operativo EMERSITO (http://emersitoweb.rm.ingv.it/index.php/it/), il cui obiettivo è di svolgere e coordinare le campagne di monitoraggio per studi di effetti di sito e di microzonazione sismica. Nel presente Report sono descritte le attività portate avanti nei giorni successivi al Report n.1 (Gruppo Operativo EMERSITO (2022) - Rapporto n.1 preliminare sulle attività svolte dal gruppo operativo Emersito a seguito dell’evento sismico Costa Marchigiana Pesarese Mw 5.5 del 9/11/2022. Pubblicato il 9/11/2022, URL: http://hdl.handle.net/2122/15783): reperimento di informazioni geologiche e geofisiche, di studi su effetti di sito già osservati nella zona colpita e della microzonazione sismica disponibile. In base ai dati recuperati, è stata pianificata l’installazione di una rete sismica temporanea di circa 10 stazioni nell’area urbana di Ancona, capoluogo di provincia e importante zona portuale, caratterizzata da livelli alti di PGA e che ha subito danni diffusi e evacuazioni, caratterizzata da elevate eterogeneità litologiche e morfologiche. Sono stati inoltre analizzati i dati registrati durante l’attuale sequenza sismica ed acquisiti dalle stazioni sismiche permanenti (IV e IT) e temporanee (GO SISMIKO) presenti nell’area, per verificare la presenza di effetti di sito nelle registrazioni.

Il giorno 9 Novembre 2022, alle 06:07:24 UTC (07:07:24 ora locale) un terremoto di magnitudo momento (MW) pari a 5.5 ha interessato la Costa Marchigiana Pesarese (Pesaro Urbino). A causa della magnitudo del mainshock e del livello di danneggiamento riscontrato, l’INGV ha attivato il gruppo operativo EMERSITO (http://emersitoweb.rm.ingv.it/index.php/it/), il cui obiettivo è di svolgere e coordinare le campagne di monitoraggio per studi di effetti di sito e di microzonazione sismica. Durante le prime fasi di un’emergenza sismica, l’attività principale del gruppo operativo EMERSITO consiste, attraverso la costituzione di gruppi di lavoro, nel reperimento delle informazioni geologiche e geofisiche, nell’analisi dei dati sismici esistenti, nella pianificazione di misure sismologiche e geofisiche ed in attività propedeutiche alla microzonazione sismica. Nel caso specifico della sequenza sismica della Costa Marchigiana Pesarese: - sono state reperite informazioni di letteratura sugli effetti di sito già osservati nella zona colpita, sulla cartografia geologica e sulla microzonazione sismica disponibile; - sono state reperite le informazioni di caratterizzazione dei siti delle stazioni sismiche permanenti presenti nell’area (http://itaca.mi.ingv.it/ItacaNet_31 e http://crisp.ingv.it) e sono stati rianalizzati alcuni dati disponibili (http://eida.ingv.it/). - è stata pianificata l’installazione di una rete sismica temporanea nella zona colpita dal terremoto, nei comuni di Ancona e Senigallia. La scelta delle aree è stata guidata principalmente dalla prossimità con l’area epicentrale, dalla disponibilità di studi di microzonazione sismica e di carte geologiche a differenti scale di rappresentazione, dalla distribuzione dei parametri di scuotimento del suolo e della sismicità in tempo reale.