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Sismologia A Syllabus
SYLLABUSSYLLABUS
SISMOLOGIA ASM980 (60352)
Corso di Laurea Specialistica in Fisica Terreste e dell’Ambiente
Anno Accademico 2003-2004II Periodo didattico: 12/01 - 12/3
Sismologia A Syllabus
DocenteDocente
Dr. Fabio Romanelli
Dipartimento di Scienze della Terra
Palazzina P, Via Weiss 4
Tel. 040-5582116; Fax: 040-5582111
Email: [email protected]
http://www.dst.univ.trieste.it/Seismology/People/romanelli/Sismologia_A.html
Sismologia A Syllabus
Obiettivi FormativiObiettivi Formativi
Il corso vuole fornire allo studente le basi di conoscenza necessarie per la comprensione delle moderne tematiche legate alla genesi ed alla propagazione delle onde sismiche. Schematicamente:
Teoria dell'elasticità: equazioni del moto, onde elastiche, modi di oscillazione, scattering ed attenuazione.
Sorgenti sismiche: teoremi fondamentali dell'elasticità, momento tensore, modelli cinematici e dinamici.
Sismogrammi sintetici: funzioni di Green, sorgenti puntiformi ed estese, mezzi elastici eterogenei.
Teoria dei sistemi: metodi per il trattamento del segnale.
Sismologia A Syllabus
Testi ConsigliatiTesti ConsigliatiBB) Bolt, B.:
Earthquakes, 1998, Freeman & Co.
Testo elementare consigliato per una panoramica introduttiva.
L&W) Lay, T. & Wallace, T.:
Modern global seismology, 1995, Academic Press.
Testo di base facilmente leggibile. Consigliato come riferimento per tutto il corso.
A&R) Aki, K. & Richards, P.:
Quantitative Seismology, 1980, Freeman.
Testo completo ed approfondito. Consigliato per ogni approfondimento.
Sismologia A Syllabus
ProgrammaProgramma
INTRODUZIONE
TEORIA DELL’ELASTICITA’
ONDE SISMICHE
MODI DI OSCILLAZIONE
ATTENUAZIONE E SCATTERING
SORGENTI SISMICHE
SISMOGRAMMI SINTETICI
MISURA DEI TERREMOTI E SISMOMETRIA
TEORIA DEI SISTEMI
TRATTAMENTO DEL SEGNALE
Sismologia A Syllabus
Sezione 1Sezione 1
INTRODUZIONE
Concetti generali ed evoluzione storica della sismologia.
Ausiliaria
Sismologia A Syllabus
Sezione 1 - AusiliariaSezione 1 - Ausiliaria
L&W Capitolo 1. Paragrafi: tutti.
AMMON (html)
Origine della Terra e sua composizione.
Introduzione ai terremoti ed alla pericolosità sismica.
Intensità.
Onde sismiche, sismogrammi e sismometria.
Onde sismiche ed interno della Terra.
Introduzione alla tettonica a placche.
Faglie e meccanismi focali.
Misura dei terremoti e dei loro effetti.
Sismologia A Syllabus
Sezione 2Sezione 2
TEORIA DELL’ ELASTICITA’ E ONDE SISMICHE
Mezzi continui. Sforzi, deformazioni e spostamenti. Relazioni costitutive.
Equazioni del moto elastico. Teorema di Helmoltz. Mezzi omogenei: onde P ed S.
Superficie libera: onde SH e SV. Mezzi eterogenei: legge di Snell; coefficienti di trasmissione e riflessione; rifrazione critica e head waves.
Raggi sismici in modelli piani e sferici. Dromocrone in mezzi stratificati.
Ausiliaria
Sismologia A Syllabus
Sezione 2 - AusiliariaSezione 2 - Ausiliaria
L&W Capitolo 2. Paragrafi: tutti. Capitolo 3. Paragrafi: 3.2-3.6.
ASTER
Stress and Strain (pdf);
Wave Equation (pdf);
Rays (pdf).
ANIMAZIONE
Wave motion (html).
Sismologia A Syllabus
Sezione 3Sezione 3
MODI DI OSCILLAZIONE
Dualita’ modi-raggi. Equazione del moto in una corda. Corda ad estremi fissi: modi liberi.
Modi di Rayleigh (onde P-SV) in un semispazio. Strato su semispazio: modi di Love (onde SH). Autovalori ed autofunzioni. Velocità di fase e di gruppo. Dispersione. Strato liquido su semispazio: modi di Rayleigh dispersi. Geometria sferica: modi liberi e progressivi. Modi torsionali e sferoidali.
Semispazi stratificati: matrix propagator e metodo di Thomson-Haskell.
Ausiliaria
Sismologia A Syllabus
Sezione 3 - AusiliariaSezione 3 - Ausiliaria
L&W Capitolo 2. Paragrafi: 2.4. Capitolo 4. Paragrafi: tutti.
ASTER
Surface Waves (pdf);
Layered Media (pdf).
Sismologia A Syllabus
Sezione 4Sezione 4
ATTENUAZIONE E SCATTERING
Geometrical spreading. Attenuazione intrinseca ed anelasticita’. Oscillatore armonico smorzato. Q spaziale e temporale.
Viscoelasticità. Modello di Maxwell e di Kelvin-Voigt. Solido lineare standard.
Attenuazione intrinseca, Q sismologico e dispersione.
Ausiliaria
Sismologia A Syllabus
Sezione 4 - AusiliariaSezione 4 - Ausiliaria
L&W Capitolo 3. Paragrafi: 3.7. Capitolo 4. Paragrafi: 4.7.
VARIA
Viscoleasticity 1 (html);
Viscoleasticity 2 (html);Viscoleasticity 3 (html).
Sismologia A Syllabus
Sezione 5Sezione 5
SORGENTI SISMICHE
Principi dinamici: teoria della fagliazione.
Teoremi fondamentali dell'elasticità: unicità, reciprocità, Betti. Teorema di rappresentazione e sue formulazioni. Dislocazione di taglio. Momento tensore. Momento sismico scalare.
Piani di faglia e relazioni con il momento tensore. Meccanismi focali: dip-slip; strike-slip.Rise time. Modello cinematico di Haskell. Spettro di sorgente. Direttività. Curve di Gusev. Sorgenti estese.
Ausiliaria
Sismologia A Syllabus
Sezione 5 - AusiliariaSezione 5 - Ausiliaria
L&W Capitolo 8. Paragrafi: Tutti. Capitolo 9. Paragrafi: 9.1-9.2.
ASTER
Seismic Sources (pdf).
VARIA
Focal Mechanisms (html).
SEMINARIO (di Karim Aoudia)
Seismic Sources and faults (html e ppt).
GPS & SAR (html e ppt)
Sismologia A Syllabus
Sezione 6Sezione 6
SISMOGRAMMI SINTETICI
Funzione di Green in uno spazio omogeneo: far-field e near-field. Profilo di radiazione. Doppia coppia puntiforme in mezzi omogenei.
Funzione di Green per mezzi stratificati. Eccitazione dei modi: teorema di rappresentazione. Sismogrammi sintetici.
Esempi di calcolo di spettri (autovalori ed autofunzioni). Calcolo di sismogrammi sintetici in mezzi 1D con la tecnica multimodale.
Sismologia A Syllabus
Sezione 7Sezione 7
MISURA DEI TERREMOTI
Leggi di scala. Definizioni di magnitudo (mb, Ms e Mw). Relazioni con parametri di sorgente. Leggi di scala. Sismologia statistica e legge G-R.
SISMOMETRIA
Sismoscopi, sismometri e sismografi. Pendoli inerziali ed astatizzati. Strumenti elettromeccanici ed elettromagnetici. Contro-reazione e strumenti a larga banda. Rumore sismico.
Ausiliaria
Sismologia A Syllabus
Sezione 7 - AusiliariaSezione 7 - Ausiliaria
L&W Capitolo 9. Paragrafi: 9.3-9.8. Capitolo 5. Paragrafi: tutti.
Hyperphysics
Damped and forced pendulum.
ASTER
Poles and Zeroes (pdf).
Sismologia A Syllabus
Sezione 8Sezione 8
TEORIA DEI SISTEMI ED APPLICAZIONI
Cenni alla teoria dei sistemi.
Dominio trasformato di Fourier. Funzione di trasferimento e risposta impulsiva.
Teorema della convoluzione. Filtraggi.
Serie temporali digitali.
Trasformata discreta.
Aliasing e teorema di Nyquist.
Ausiliaria
Sismologia A Syllabus
Sezione 8 - AusiliariaSezione 8 - Ausiliaria
ASTER
Linear Systems (time domain) (pdf);
Linear Systems (frequency domain) (pdf);
Sampling (pdf);
Power Spectra (pdf).
VARIA
Convolution (html e ppt).
Sismologia A Syllabus
Sezione 9Sezione 9
TRATTAMENTO DEL SEGNALE
Filtraggi FTAN. Floating filters ed equalizzazione di fase. Elaborazione di segnali sismici sintetici e non: esempi di analisi della dispersione dei modi di Love e di Rayleigh.
Sismologia A Syllabus
LinksLinks
LINKS CONSIGLIATI:Heiner Igel,: LecturesRichard Aster: Lectures Richard Aster: Data Processing and Analysis
ULTERIORI LINK CONSIGLIATI:
Corso introduttivo di sismologiahttp://eqseis.geosc.psu.edu/~ammon/HTML/Classes/IntroQuakes/Notes/eas193_ncnts.html
Introduttivi alle scienze della terra, con interessanti sezioni di sismologiahttp://pasadena.wr.usgs.gov/office/ganderson/es10/lectures/lnotes.htmlhttp://www.seismo.unr.edu/ftp/pub/louie/class/333/index.html
Articoli introduttivi all’ingegneria sismicahttp://nisee.berkeley.edu/
Fisica ipertestualehttp://230nsc1.phy-astr.gsu.edu/hbase/hframe.html
Sismologia A Syllabus
Orario LezioniOrario Lezioni
Lunedi Martedi Mercoledi Giovedi9:00 - 11:00
RICEVIMENTO
9:00 - 11:00
RICEVIMENTO
9:00 - 11:00
RICEVIMENTO
9:00 - 11:00
RICEVIMENTO
11:00 - 13:00LEZIONE
11:00 - 13:00LEZIONE
11:00 - 13:00LEZIONE
AULA:PALAZZINA P, Dipartimento di Scienze della Terra, Via Weiss 4
Sismologia A Syllabus
EsamiEsami
L’esame consiste in una prova orale vertente sulle tematiche affrontate durante il corso. E’ richiesta la conoscenza (dinamica e non mnemonica) dei contenuti presentati nel lezioni di didattica frontale, ed arricchiti dal materiale didattico consigliato.
Le date, ripartite nei periodi previsti, potranno essere soggette a variazione e pertanto si consiglia un contatto telefonico (o per e-mail) di conferma. L’orario di inizio e’ solitamente fissato alle 09:30.
SESSIONE
15/03 - 10/04
SESSIONE
21/06 - 31/07
SESSIONE
01/09 - 30/09
SESSIONE
01/12 - 21/12
16/0330/03
22/0622/07