On-line il nuovo sito delle mappe dello scuotimento sismico – ShakeMaps
Recentemente, le mappe dello scuotimento sismico – ShakeMaps – e il sito web che le raccoglie sono stati rinnovati. In questo articolo, alcuni ricercatori descrivono le novità e le nuove funzionalità del sito per facilitare la consultazione dei dati.
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Dal 2007 l’INGV calcola e pubblica le mappe dello scuotimento sismico – ShakeMaps – per terremoti con magnitudo maggiore di 3 che possono essere stati risentiti dalla popolazione in Italia e nei territori dei Paesi immediatamente confinanti.
Le mappe di scuotimento negli anni sono diventate uno strumento largamente usato dagli esperti, ma conosciuto anche dal pubblico generico, in quanto utili per avere una stima, in tempo quasi reale, dell’intensità del terremoto.
Nella loro architettura, le ShakeMaps includono sia le conoscenze sismologiche relative allo scuotimento atteso generato da un determinato terremoto in una determinata area, sia le informazioni reali fornite dalle stazioni sismiche che hanno registrato lo scuotimento, in modo da integrare i dati reali all’interno del modello sismologico. È proprio su questo ultimo aspetto che le ShakeMaps si differenziano dagli scenari di danno, i quali rappresentano risultati basati esclusivamente sui modelli della propagazione delle onde nel suolo per quantificare il possibile risentimento di un terremoto.
Come sono cambiate le mappe?
Negli ultimi anni il software ShakeMap, il codice di calcolo delle mappe di scuotimento, realizzato e distribuito dall’USGS, ha subìto una sostanziale revisione. In particolare, è stata riscritta la funzione per integrare i dati reali all’interno del modello sismologico e rendere più robusto e stabile il risultato; in poche parole, è stato implementato un nuovo metodo di interpolazione.
Per quanto riguarda l’implementazione del nuovo software per l’Italia, sono stati anche rivisti i modelli sismologici adottati per quantificare lo scuotimento del moto del suolo. Questo è stato possibile anche grazie al fatto che nell’arco di tempo tra la definizione del modello precedente e la revisione del codice da parte dell’USGS sono avvenuti diversi forti terremoti in Italia (per citare solo i più importanti, L’Aquila 2009, Emilia 2012 e Italia centrale 2016-2017). Questo ha permesso di raccogliere numerosi dati, utili per aggiornare e migliorare le conoscenze a disposizione sulla stima dello scuotimento atteso da un terremoto (migliori modelli di attenuazione) e sulla tipologia di suolo (effetti di sito), altro fattore che influisce in modo sostanziale sullo scuotimento. Per operare la scelta del modello di attenuazione da adottare tra quelle disponibili in letteratura, è stata utilizzata una strategia di validazione incrociata che ha permesso di selezionare il modello che fornisce una minore discrepanza con il dato reale.
Quali dati mostrano le Shakemaps?
Uno degli aspetti che hanno maggiormente contribuito alla diffusione delle ShakeMaps è la facile lettura ed interpretazione delle mappe. Per ciascun terremoto vengono calcolate sei differenti mappe relative ai diversi parametri dello scuotimento sismico del suolo. Alcune sono prettamente tecniche e sono rivolte agli addetti ai lavori, prevalentemente sismologi ed ingegneri, come le mappe in accelerazione di picco (Peak Ground Acceleration – PGA) o in velocità di picco (Peak Ground Velocity – PGV), oppure le mappe che rappresentano i valori dell’accelerazione spettrale (Spectral Acceleration, SA), calcolati per 3 diversi periodi, a 0.3, 1.0 e 3.0 secondi. Ma altre, ed in particolare la mappa in intensità macrosismica, sono di immediata lettura e facile comprensione, anche per i non esperti del settore. L’intensità macrosismica (misurata, ad esempio, con la scala Mercalli-Cancani-Sieberg largamente utilizzata in Italia) è un parametro convenzionale introdotto già all’inizio del ‘900 per quantificare gli effetti del terremoto sull’uomo, sull’edilizia e sull’ambiente.
Il software ShakeMap consente di calcolare l’intensità macrosismica attraverso delle leggi empiriche che correlano i valori di scuotimento (come la PGA e la PGV) con i dati di risentimento macrosismico valutati da personale esperto e disponibili nella banca dati DBMI15. Poichè per sua natura, l’intensità macrosismica è fortemente dipendente dall’area in cui avviene il terremoto, in particolare dall’edilizia, è stata sviluppata una equazione ad hoc per l’Italia (Faenza e Michelini, 2010, 2011); mentre per le mappe relative a terremoti avvenuti al di fuori del territorio nazionale, viene utilizzata una relazione di conversione standard, valida a livello globale (Worden, 2012). Tale scelta ha comportato che la legenda delle figure per i terremoti localizzati al di fuori dell’Italia risulti diversa da quella delle figure per i terremoti avvenuti nel territorio nazionale.
Le ShakeMaps che vengono generate in termini di intensità macrosismica evidenziano il livello di scuotimento osservato utilizzando colori più caldi (dall’azzurro al rosso intenso) man mano che lo scuotimento aumenta: i toni caldi, dal giallo scuro al rosso indicano il territorio che ha fortemente risentito il terremoto, sia come percezione da parte della popolazione, sia come eventuali danni sull’edificato; i toni freddi della mappa (verde, azzurro) indicano, invece, le aree in cui lo scuotimento è stato tale da non poter aver provocato danni, anche se la popolazione potrebbe aver percepito lo scuotimento stesso. A titolo di esempio, è mostrata in Figura 1 la mappa in intensità macrosismica relativa al terremoto del 30 ottobre 2016 Mw 6.5 avvenuto vicino a Norcia. Come si può osservare dalla mappa e dalla legenda associata, oltre alle informazioni relative al terremoto (località, coordinate epicentrali, profondità, tempo origine e magnitudo) ricavate dall’attività della Sala di Sorveglianza Sismica dell’INGV, sono riportate anche le posizioni delle stazioni sismiche (i triangoli) i cui dati sono stati usati nell’analisi.
Il nuovo sito delle ShakeMaps e le nuove funzionalità
La recente riscrittura e ricalibrazione del codice delle ShakeMaps ha comportato anche un cambio della veste grafica delle mappe e del sito http://shakemap.ingv.it che le ospita. Facendo leva sui punti di forza della mappe, il nuovo sito è più intuitivo e di facile navigazione.
Uno degli aspetti più innovativi della nuova versione del sito è la possibilità di consultare le mappe navigabili per ogni singolo evento oltre a quelle statiche, già presenti nella precedente versione del sito. Selezionando un evento, o dall’elenco degli ultimi terremoti (Latest Events) (Figura 2) o dall’archivio (Archive), è possibile accedere alle pagine relative all’evento sismico, in cui è mostrata la mappa in intensità macrosismica.
Come riportato in Figura 3, anche nelle mappe dinamiche, come in quelle statiche, oltre alla localizzazione del terremoto, sono indicate tutte le stazioni sismiche che hanno contribuito al calcolo, colorate in base allo scuotimento registrato.
Nella sezione Archive (Archivio) in Figura 4, una nuova funzione permette di cercare gli eventi sismici anno per anno, impostando anche un intervallo di magnitudo, e di visualizzare le mappe disponibili.
Il nuovo sito presenta anche l’opzione “Double View” che permette di visualizzare contemporaneamente 2 mappe a scelta: questo permette di effettuare un confronto immediato tra due set di dati relativi allo stesso terremoto (es. Intensità e PGA), come mostrato in Figura 5.
Nella sezione Static View, sono consultabili e scaricabili le mappe statiche con una grafica simile a quella presentata nella versione precedente del sito.
La disponibilità dei dati delle ShakeMaps
Per rispettare l’idea di totale trasparenza e riproducibilità dei risultati anche nel nuovo sito, nella sezione Download Products c’è la possibilità di scaricare le mappe del ground motion in diversi formati, come per esempio raster e i contours delle isolinee, in modo tale che gli utenti possano utilizzarle nelle proprie applicazioni. Queste mappe, infatti, vengono impiegate anche a scopi di protezione civile, sia a livello nazionale che regionale. Inoltre, sul sito sono disponibili anche file che permettono, ad utenti che si occupano di ShakeMaps, di ricalcolare le mappe conoscendo le stesse specifiche adottate dal gruppo di lavoro INGV.
Gli accessi al sito delle ShakeMaps
In Figura 6 è mostrato il confronto tra gli accessi giornalieri al sito INGV delle ShakeMaps registrati, rispettivamente, nel 2020 e nel 2016. Come atteso, il sito è stato visitato dagli utenti principalmente dopo un forte terremoto o durante una sequenza sismica. Questo è particolarmente evidente durante gli ultimi 4 mesi del 2016, in occasione della sequenza sismica che ha interessato l’Italia centrale.
In realtà, il sito web delle ShakeMaps non è l’unico canale in cui è possibile consultare la mappe. Queste infatti sono associate ad ogni terremoto con magnitudo maggiore di 3.0 che viene localizzato dalla Sala di Sorveglianza Sismica dell’INGV, e dunque sono visualizzabili anche sul sito web terremoti.ingv.it all’interno delle pagine dedicate ad ogni singolo evento.
a cura di Licia Faenza, Valentino Lauciani, Dario Jozinović, Ilaria Oliveti e Alberto Michelini (Osservatorio Nazionale Terremoti).
Articoli precedenti sulle Shakemaps https://ingvterremoti.com/2016/09/05/le-shakemap-una-pronta-ed-efficace-visualizzazione-dello-scuotimento-prodotto-da-un-terremoto/
