Migliari, Franco

SISMIKO è una task force operativa che prevede il coordinamento a livello nazionale delle Reti Sismiche Mobili di Pronto Intervento dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) [Moretti et al., 2012; 2016; Pondrelli et al., 2016] e coinvolge le diverse Sezioni INGV che si occupano normalmente del monitoraggio sismico del territorio nazionale. La notte del 24 agosto 2016, a poche ore dal forte terremoto di magnitudo 6.0 che ha interessato il vasto settore del centro Italia, al confine tra l’Umbria, il Lazio, l’Abruzzo e le Marche [Gruppo di Lavoro INGV sul terremoto di Amatrice, 2016a; 2016b], SISMIKO, come gli altri gruppi operativi INGV previsti per la gestione delle emergenze, ovvero EMERGEO, per il rilievo degli effetti geologici cosismici, EMERSITO, per lo studio gli effetti di sito, QUEST per il rilievo macrosismico e IES rivolto alle attività informative per le scuole e la popolazione coinvolta, è stato prontamente convocato per partecipare all’Unità di Crisi INGV e, come previsto nell’ambito della Convenzione vigente fra il Dipartimento di Protezione Civile (DPC) e l’INGV, si è adoperato per l’installazione di stazioni sismiche temporanee ad integrazione della Rete Sismica Nazionale (RSN [Michelini et al., 2016]) presente in area epicentrale [SISMIKO working group, 2016a; Moretti et al., 2016]. La prima geometria della rete sismica temporanea installata da SISMIKO a pochi giorni dall’inizio della sequenza sismica, era costituita da 19 stazioni di cui 14 a 6 componenti (maggiori dettagli in [SISMIKO working group, 2016a; Moretti et al., 2016]). Successivamente, a seguito delle forti scosse che il 26 ottobre e poi il 30 ottobre hanno interessato il settore settentrionale della sequenza, la rete è stata ampliata di circa 25 km verso nord [SISMIKO working group, 2016b] portando a 23 il numero delle stazioni temporanee distribuite in un’area di circa 75 x60 km2. Nei primi giorni del nuovo anno, a causa di avverse condizioni meteo che hanno interessato tutta l’area colpita dal sisma, molte stazioni sismiche, sia permanenti che temporanee, hanno avuto gravi problemi di funzionamento mettendo a dura prova il sistema di monitoraggio della sequenza sismica in atto: numerose sono state le interruzioni della corrente elettrica che hanno influito sulla continuità della trasmissione dei dati, soprattutto nell’area abruzzese. Per diversi giorni è stato considerato imprudente mandare personale in area epicentrale per la manutenzione e il ripristino della strumentazione, considerato che era comunque garantita l’efficienza del servizio di sorveglianza sismica. La mattina del 18 gennaio, 4 nuove scosse di magnitudo superiore a 5.0 sono avvenute nell’estremità meridionale dell’area già attivatasi e quindi, seppur con difficoltà, sono state avviate le procedure per il ripristino del maggior numero di stazioni sismiche possibile. In tale occasione è stata installata una ulteriore stazione nella zona a SW della sequenza, a migliore copertura dell’ultima area colpita, portando a 24 il numero totale di stazioni temporanee installate dal 24 agosto 2016. In queste ultime settimane, il personale del gruppo operativo SISMIKO è stato costantemente impegnato nella cura e nella manutenzione della strumentazione per garantire la continuità dell’acquisizione e della trasmissione dei dati. Alla data di aggiornamento del presente report, è stata decretata, anche in considerazione dell’andamento della sismicità, una rimodulazione della geometria della rete sismica temporanea che avverrà durante la primavera. Tutti i dati acquisiti dalle stazioni temporanee SISMIKO, continuano ad essere disponibili senza alcun vincolo, al pari dei dati della RSN, tramite l’archivio di forme d’onda European Integrated Data Archive (EIDA [Mazza et al., 2012]) e utilizzati per prodotti scientifici in tempo reale (localizzazioni fornite in sala di sorveglianza sismica INGV, calcolo dei Time Domain Moment Tensor, shakeMaps, ecc) e off-line (ri-localizzazioni, ecc).

Alle 18.55 UTC del 16 gennaio 2016 è stato registrato dalla Rete Sismica Nazionale1 (RSN, http://doi.org/10.13127/SD/X0FXNH7QFY) dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) un terremoto di magnitudo locale (M ) 4.1 (magnitudo momento M 4.3) ben risentito in gran parte delle province di Campobasso e di Isernia e in alcune zone delle province limitrofe di Caserta, Benevento e Foggia. L’evento, localizzato a circa 6 km di distanza dal capoluogo molisano e ad una profondità prossima ai 10 km, è stato preceduto durante la giornata da una decina di eventi, il più significativo dei quali è stato di ML 2.9. La sequenza sismica sviluppatasi nei giorni successivi si colloca in un’area caratterizzata da una pericolosità sismica molto elevata e a circa 20 km a nord-est dalla sequenza sismica iniziata il 29 dicembre 2013 con un evento di ML 4.9 (MW 5.0 [De Gori et al., 2014]). Considerate le criticità che il sistema di sorveglianza sismica attivo H24/7 presso la sede INGV di Roma ha iniziato a patire nei giorni successivi a causa di cattive condizioni meteo, è stata predisposta in collaborazione con l’Agenzia della Protezione Civile della Regione Molise l’installazione di una stazione sismica temporanea a sei canali. L’installazione si è svolta nell’ambito del Coordinamento delle reti sismiche mobili INGV (Sismiko [Margheriti et al., 2014; Moretti et al., 2016]) ed è stata sufficiente per garantire la continuità del servizio di sorveglianza sismica, come richiesto nella Convenzione vigente2 tra l’INGV e il Dipartimento della Protezione Civile (DPC). La sequenza è stata analizzata con diverse tecniche di localizzazione, i cui risultati sono stati messi a confronto nel corrente lavoro.

La rete sismica temporanea installata dal gruppo operativo INGV SISMIKO a seguito del terremoto del 24 agosto 2016 tra i Monti della Laga e la Valnerina, è stata ampliata nel settore settentrionale a seguito dei forti terremoti avvenuti alla fine del mese di ottobre 2016. Successivamente alle due scosse di Mw 5.4 e 5.9 che il 26 ottobre hanno interessato l’area al confine Marche-Umbria tra i Comuni di Castelsantangelo sul Nera (MC), Norcia (PG) e Arquata del Tronto (AP), la geometria della rete è stata estesa di circa 25 km verso nord con l’attivazione di ulteriori tre stazioni temporanee di cui una, da subito, disposta per la trasmissione dei dati in tempo reale e per l’inserimento nel sistema di sorveglianza sismica dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV). Un’ultima stazione è stata inoltre installata nei pressi di Campello del Clitunno in provincia di Perugia ad ovest della sequenza, a seguito del terremoto Mw 6.5 che la mattina del 30 ottobre ha interessato l’intera area già fortemente provata dalla sequenza in corso; questo è stato il più forte terremoto registrato negli ultimi 30 in Italia. A circa 5 mesi dall’inizio dell’emergenza sismica, la rete temporanea conta quindi 23 stazioni che da metà dicembre sono tutte trasmesse in tempo reale ai diversi centri di acquisizione INGV, ovvero Milano, Ancona e Grottaminarda ma soprattutto Roma dove i dati vengono contestualmente archiviati nell’European Integrated Data Archive (EIDA) e integrati nel sistema di monitoraggio e sorveglianza sismica dell’INGV; per la sorveglianza sono incluse solo parte delle stazioni. Nelle ultime settimane, le attività di campagna del gruppo operativo SISMIKO sono state costantemente focalizzate alla cura e alla manutenzione della strumentazione per garantire la continuità della trasmissione e dell’acquisizione dei dati, a volte compromesse da malfunzionamenti legati al maltempo. Alla data di aggiornamento del presente report, non è ancora stata decretata una dismissione o una rimodulazione della geometria della rete sismica temporanea, anche in considerazione della attività sismica in corso a tutt’oggi molto sostenuta. Tutti i dati acquisiti dalle stazioni temporanee SISMIKO, sono distribuiti senza alcun vincolo, al pari dei dati della Rete Sismica Nazionale (RSN, codice di rete IV), ed utilizzati per prodotti scientifici in tempo reale (localizzazioni di sala, calcolo dei Time Domain Moment Tensor -TDMT delle ShakeMaps, ecc) e per l’aggiornamento dei database dell’INGV come l’Italian Seismological Instrumental and Parametric Database (ISIDe) con la revisione del Bollettino Sismico Italiano (BSI), dell’INGV Strong Motion Data (ISMD) e dell’ITalian ACcelerometric Archive (ITACA), dell’European-Mediterranean Regional Centroid Moment Tensors (RCMT) e nei lavori scientifici che utilizzano forme d’onda velocimetriche ed accelerometriche (ri- localizzazioni, studi della sorgente sismica ecc.).

At 01:36 UTC (03:36 local time) on August 24th 2016, an earthquake Mw 6.0 struck an extensive sector of the central Apennines (coordinates: latitude 42.70° N, longitude 13.23° E, 8.0 km depth). The earthquake caused about 300 casualties and severe damage to the historical buildings and economic activity in an area located near the borders of the Umbria, Lazio, Abruzzo and Marche regions. The Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) located in few minutes the hypocenter near Accumoli, a small town in the province of Rieti. In the hours after the quake, dozens of events were recorded by the National Seismic Network (Rete Sismica Nazionale, RSN) of the INGV, many of which had a ML > 3.0. The density and coverage of the RSN in the epicentral area meant the epicenter and magnitude of the main event and subsequent shocks that followed it in the early hours of the seismic sequence were well constrained. However, in order to better constrain the localizations of the aftershock hypocenters, especially the depths, a denser seismic monitoring network was needed. Just after the mainshock, SISMIKO, the coordinating body of the emergency seismic network at INGV, was activated in order to install a temporary seismic network integrated with the existing permanent network in the epicentral area. From August the 24th to the 30th, SISMIKO deployed eighteen seismic stations, generally six components (equipped with both velocimeter and accelerometer), with thirteen of the seismic station transmitting in real-time to the INGV seismic monitoring room in Rome. The design and geometry of the temporary network was decided in consolation with other groups who were deploying seismic stations in the region, namely EMERSITO (a group studying site-effects), and the emergency Italian strong motion network (RAN) managed by the National Civil Protection Department (DPC). Further 25 BB temporary seismic stations were deployed by colleagues of the British Geological Survey (BGS) and the School of Geosciences, University of Edinburgh in collaboration with INGV. All data acquired from SISMIKO stations, are quickly available at the European Integrated Data Archive (EIDA). The data acquired by the SISMIKO stations were included in the preliminary analysis that was performed by the Bollettino Sismico Italiano (BSI), the Centro Nazionale Terremoti (CNT) staff working in Ancona, and the INGV-MI, described below.

SISMIKO è un gruppo operativo dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) che coordina tutte le Reti Sismiche Mobili INGV

We used continuous Global Positioning System (GPS) measurements to infer the fault geometry and the amount of coseismic slip associated to the August 24, 2016 Mw 6 Amatrice earthquake. We realized a three-dimensional coseismic displacement field by combining different geodetic solutions generated by three independent analyses of the raw GPS observations. The coseismic deformation field described in this work aims at representing a “consensus” solution that minimizes the systematic biases potentially present in the individual geodetic solutions. Because of the limited number of stations available we modeled the measured coseismic displacements using a uniform slip model, deriving the geometry and kinematics of the causative fault, finding good agreement between our geodetically derived fault plane and other seismological and geological observations.

Sintesi delle attività svolte dal coordinamento delle reti sismiche mobili INGV in emergenza, denominato SISMIKO, nel primo mese della sequenza sismica “Amatrice” seguita al terremoto di Mw 6.0 del 24 agosto 2016 (01:36 UTC). Descrizione della rete sismica implementata e prime analisi dei dati acquisiti. Report on the activities in the first month of emergency by coordination of mobile seismic networks INGV emergency, called SISMIKO, after the Mw 6.0 Amatrice earthquake (August 24th, 2016, central italy). Description of the temporary seismic network implemented and preliminary analysis of the acquired data.

We used High-Rate sampling Global Positioning System (HRGPS) data from 52 permanent stations to retrieve the coseismic dynamic displacements related to the 2016 August 24 Mw 6.0 Amatrice earthquake. The HRGPS position time series (named hereinafter "GPSgrams") were obtained with two different analysis strategies of the raw GPS measurements (Precise Point Positioning [PPP] and Double-Difference [DD] positioning approaches using the Gipsy-Oasis II and the TRACK (GAMIT/GLOBK) software, respectively). These GPSgrams show RMS accuracies mostly within 0.3 cm and, for each site, an agreement within 0.5 cm between the two solutions. By using cross-correlation technique, the GPSgrams are also compared to the doubly-integrated strong motion data at sites where the different instrumentations are co-located in order to recognize in the GPSgrams the seismic waves movements. The high values (mostly greater than 0.6) of the cross-correlation functions between these differently-generated waveforms (GPSgrams and the SM displacement time-histories) at the co-located sites confirm the ability of GPS in providing reliable waveforms for seismological applications.