Glossario

Si segnala che parte del glossario è tratto da : Gruppo di lavoro MS, 2008. Indirizzi e criteri per la microzonazione sismica. Conferenza delle Regioni e delle Province autonome - Dipartimento della protezione civile, Roma.

A
Array (antenna sismica)	Disposizione ordinata, secondo opportune geometrie, di sismometri o geofoni, i cui dati confluiscono in modo sincrono in un’unità centrale di acquisizione dati.
Attenuazione	Diminuzione di ampiezza del segnale sismico allontanandosi dalla sorgente. L’attenuazione è causata dalla dissipazione geometrica dell’energia delle onde sismiche (ovvero dalla diminuzione di densità di energia all’aumentare delle dimensioni del fronte d’onda) e dall’assorbimento (ovvero dalle proprietà anelastiche dei materiali).

B
Bedrock	Roccia compatta, rigida, non alterata, in affioramento o alla base di rocce / terreni rigidi o di sedimenti sciolti. Usato comunemente dai geologi per riferirsi a qualsiasi roccia / terreno diagenizzato / consolidato che non ha subito i processi meteorici di alterazione e degrado o deformazioni tettoniche pervasive.
Bedrock sismico	Sequenza litostratigrafica caratterizzata da una velocità delle onde di taglio maggiore o uguale a 800 m/s.

C

CPT (Core Penetration Test)

Prova sismica penetrometrica statica eseguita infiggendo nel terreno, con un martinetto meccanico o idraulico, secondo modalità standardizzate, una punta conica posta all’estREMItà di una colonna di aste. Nella prova penetrometrica, la forza imposta per spingere o guidare (infiggere) a velocità costante un cono d’acciaio di dimensione standard in un terreno è usata come misura di alcune proprietà del terreno. Il cono standard ha un’apertura apicale di 60°, un’area dellapunta di 10 cm2 e viene infisso a una velocità di 2 cm/s. Il penetrometro è inserito a una velocità di 2 cm/s. i risultati sono esplicitati come resistenza alla punta qc e resistenza laterale fs, i quali possono essere correlati alla coesione non drenata cu o all’angolo di attrito del terreno.

D
Down Hole	Rappresenta un metodo d’indagine sismica in foro nel quale viene misurato il tempo necessario alle onde P e alle onde S per propagarsi tra una sorgente sismica, posta in superficie, e i ricevitori, posti all'interno di un foro di sondaggio. E’ possibile ottenere, oltre alle velocità di propagazione delle onde sismiche, alcune importanti proprietà del terreno espresse tramite: il coefficiente di Poisson, il modulo di compressibilità volumetrica, il modulo di Young, il modulo di compressibilità volumetrica, ecc..
Discontinuità sismiche	Superfici o strati sottili posti all’interno del profilo litostratigrafico in studio, attraverso i quali si verificano nette variazioni di velocità delle onde sismiche che corrispondono a zone di brusca variazione delle proprietà elastiche dei mezzi investigati.
Domocrone	Curve tempo – distanza in cui è riportato il tempo a partire da un tempo t di riferimento e i primi arrivi delle onde elastiche analizzate.

E
Effetti locali (o di sito)	Effetti dovuti al comportamento del terreno in caso di evento sismico per la presenza di particolari condizioni lito-stratigrafiche che determinano amplificazioni locali e fenomeni di instabilità del terreno (instabilità di versante, liquefazione, faglie attive e capaci, cedimenti differenziali, ecc.).
Elasticità	Comportamento meccanico dei materiali caratterizzati da una relazione lineare tra sforzi e deformazioni. Nei materiali elastici la deformazione indotta a seguito di una sollecitazione imposta viene completamente recuperata quando quest’ultima viene rimossa.
ESAC (Extended Spatial Autocorrelation)	Misura sismica passiva in array con geometria arbitraria. È un’estensione del metodo proposto da Aki nel 1957 ed è basata sull’analisi del coefficiente di correlazione spaziale delle registrazioni di microtremore (Aki, 1957; Ohori et al., 2002).

F
Falda acquifera (idrica)	Accumulo di acqua che si forma nel sottosuolo in rocce permeabili limitate da un sottostante spessore di rocce impermeabili. L’acqua occupa spazi vuoti tra loro comunicanti (come quelli tra gli elementi di una roccia sedimentaria a tessitura grossolana non cementata, o come in rocce compatte ma fittamente fratturate), analogamente all’acqua che imbibisce una spugna. Se rocce permeabili affiorano in superficie, l’acqua che penetra si muove verso il basso per gravità finché non incontra un corpo roccioso impermeabile (acquicludo) che ne impedisce l’ulteriore discesa; l’acqua va allora gradualmente accumularsi nel corpo permeabile (acquifero) e forma la falda idrica (o acquifera). Se il limite superiore dell’ammasso di acqua (superficie freatica) è libera di oscillare, a seconda dell’acqua che riceve, e può alzarsi fino al contatto con il terreno e ad affiorare, si parla di falda freatica. Se, invece, l’acquifero è compreso tra due acquicludi (sopra e sotto), si forma una falda imprigionata (che può alimentare i pozzi artesiani).
Fase	Stato in cui in un dato istante si trova un sistema caratterizzato da un moto periodico. Se un punto di un corpo è investito da un’onda sismica, la fase e`, in un dato istante, l’ampiezza dello spostamento del punto rispetto alla posizione di riposo. Due parti del corpo che, a causa della sollecitazione sismica, nello stesso istante si trovano nel medesimo stato sono detti in “fase”.
Fattore di qualità	Nel linguaggio sismologico, solitamente al posto dello smorzamento viene utilizzato il fattore di qualità Q che è pari a metà dello smorzamento.
Fattore di sicurezza	Fattore o valore affermato dalla pratica ingegneristica corrente, che esprime il rapporto tra resistenze massime disponibili da parte di un materiale e le sollecitazioni agenti, o quelle che si presume possano agire, in una struttura, o in un elemento o in una sua parte.
Frequenza	Numero di oscillazioni che un sistema in moto periodico compie nell’unità di tempo.
Frequenza fondamentale	Frequenza più bassa alla quale un particolare sistema elastico vibra liberamente, quando non è influenzato da forze esterne o da smorzamento. Il reciproco del periodo fondamentale.
Fronte d’onda	Superficie o linea di inviluppo di punti in fase di un sistema elastico investito da una perturbazione sismica.

G
Geofono	È un sensore atto a rilevare i movimenti del suolo o onde sismiche. L’elemento sensibile è in grado di rilevare frequenze molto basse, anche di pochi Hertz. Tale sensore è collocato in un contenitore robusto, tipicamente a forma di cilindro appuntito, adatto ad essere conficcato nel suolo. Il segnale di uscita dal geofono può essere analogico o digitale.

I
Indagini sismiche	Metodi di prospezione del sottosuolo basati sulla stima di parametri fisici.
Impedenza sismica	Prodotto della densità del terreno per la velocità delle onde sismiche. Varia fra strati differenti di terreno ed è comunemente indicata con Z. Il contrasto di impedenza sismica fra strati di roccia adiacenti influisce sulle modalità di propagazione dell’energia sismica da un mezzo all’altro.

L
Liquefazione	Fenomeno per cui, in conseguenza dell’applicazione di azioni dinamiche quali le azioni sismiche agenti in condizioni non drenate, un terreno perde la propria resistenza al taglio. La causa sta nell’incremento delle pressioni interstiziali che segue alla sollecitazione dinamica: l’incremento, sommato al valore iniziale della pressione interstiziale, arriva a uguagliare il valore delle tensioni normali applicate determinando l’annullamento delle tensioni efficaci e dunque della resistenza. Sono particolarmente suscettibili di liquefazione dinamica i depositi superficiali di terreni granulari sciolti sotto falda.
Litostratigrafia	Descrizione di una successione geometrica di rocce, nella quale si distinguono degli intervalli differenti tra loro solo per la natura delle rocce che li formano, a prescindere dalla presenza di associazioni fossilifere (base della biostratigrafia) o dall’età delle rocce (base della cronostratigrafia).
Lunghezza d’onda	Distanza tra punti consecutivi che si trovano nella stessa fase.

M
MASW (Multichannel Analysis of Surface Waves)	Tecnica d'ingagine sismica che prevede la generazione delle onde di superficie da una sorgente a impulso (martello) o da una sorgente vibratoria sinusoidale allineata con i ricevitori (in genere 16 - 24) equidistanti (interasse fisso) che viene progressivamente allontanata. Lo scopo della prova sismica MASW consiste nel determinare il profilo di rigidezza del sito tramite la misura della velocità di propagazione delle onde di superficie di Rayleigh (Vr) e un successivo processo di inversione, attraverso il quale viene fornita una stima indiretta della distribuzione delle Vs.
Microtremori	Rumore sismico ambientale, caratterizzato da oscillazioni di piccola ampiezza, provocate da sorgenti naturali o antropiche (onde del mare, vento, piccoli movimenti terrestri, traffico ecc.). La maggior parte degli autori ritiene che i microtremori siano costituiti da onde di Rayleigh.
Microzonazione sismica	Valutazione della pericolosità sismica locale attraverso l’individuazione di zone del territorio caratterizzate da comportamento sismico omogeneo. In sostanza la microzonazione sismica individua e caratterizza le zone stabili, le zone stabili suscettibili di amplificazione locale del moto sismico e le zone suscettibili di instabilita`. Il prodotto finale di sintesi della microzonazione sismica è costituito da mappe del territorio in cui sono indicate: zone stabili, nelle quali non si ipotizzano effetti locali di rilievo di alcuna natura (substrato geologico in affioramento con morfologia piatta o semi-pianeggiante); zone stabili suscettibili di amplificazioni locali, nelle quali sono attese amplificazioni del moto sismico, come effetto dell’assetto litostratigrafico e morfologico locale; zone suscettibili di instabilità, nelle quali gli effetti sismici attesi e predominanti sono riconducibili a deformazioni permanenti del territorio (non sono necessariamente esclusi per queste zone anche fenomeni di amplificazione del moto). I principali tipi di instabilità sono: instabilità di versante liquefazioni faglie attive e capaci cedimenti differenziali tsunami e seiche

N

Nakamura (tecnica di)

Tecnica di analisi sismica dei microtremori finalizzata alla determinazione della frequenza naturale di vibrazione di una data struttura sedimentaria. È basata sulla stima del rapporto fra l’ampiezza spettrale del microtremore misurato sul piano orizzontale e quello misurato nella direzione verticale. Per questo motivo la tecnica d'indagine di Nakamura assume anche la denominazione di HVSR dall’acronimo inglese Horizontal to Vertical Spectral Ratios. Tale tecnica si basa su tre assunzioni fondamentali: I microtremori sono originati da sorgenti locali superficiali e il contributo delle sorgenti profonde è trascurabile; L’amplificazione è dovuta alla propagazione delle onde all’interno di un singolo strato soffice superficiale situato su di un semispazio rigido; La componente verticale del moto non è soggetta a fenomeni di amplificazione.

O
Onde P	Onde sismiche longitudinali o di compressione e dilatazione: la vibrazione si sviluppa nella stessa direzione di propagazione delle onde. Sono dette anche “primae” perché raggiungono per prime l’epicentro.
Onde S	Onde sismiche trasversali (o di taglio): la vibrazione avviene perpendicolarmente alla direzione di propagazione dell’onda sismica. Sono anche dette “secundae” perché raggiungono per seconde l’epicentro.
Onde SV, SH	Onde di taglio polarizzate sul piano verticale (SV) od orizzontale (SH).
Onde sismiche	Modello fisico di propagazione di una perturbazione prodotta in un mezzo elastico (i cambiamenti di forma o di volume scompaiono una volta che le forze che li hanno generati vengono rimosse) da una sorgente di energia naturale o artificiale. Esistono vari tipi di onde sismiche associate a diverse forme della perturbazione prodotta (onde P = primae, onde S = secundae, onde superficiali = longae, ecc.).
Onde superficiali	Particolari onde simiche associate a una perturbazione che si propaga lungo la superficie della terra. Sono in genere frutto della combinazione di onde P e onde S e si propagano poco più lentamente di queste ultime. Dato che l’energia associata alle onde superficiali è vincolata al propagarsi alla superficie della terra, queste si attenuano meno delle altre fasi sismiche (per esempio le fasi P e S che si propagano anche all’interno della Terra) con la distanza; pertanto le onde superficiali tendono a dominare i sismogrammi dei telesismi. Le onde superficiali (onde di Rayleigh) sono presenti anche nelle code delle registrazioni di sismica a rifrazione e possono essere utilizzate per lo studio delle stratificazioni più superficiali tramite le tecniche d'indagine sismica MASW e SASW.

P
Pericolosità sismica	Stima quantitativa dello scuotimento del terreno dovuto ad un evento sismico in una determinata area. La pericolosità sismica può essere analizzata con metodi deterministici, assumendo un determinato terremoto di riferimento, o con metodi probabilistici, nei quali le incertezze dovute alla grandezza, alla localizzazione e al tempo di occorrenza del terremoto sono esplicitamente considerati. Tale stima include le analisi di pericolosità sismica di base e di pericolosità sismica locale.
Pericolosità sismica locale	Componente della pericolosità sismica dovuta alle caratteristiche locali (litostratigrafiche e morfologiche, v. anche effetti locali). Lo studio della pericolosità sismica locale è condotto a scala di dettaglio partendo dai risultati degli studi di pericolosità sismica di base (terremoto di riferimento) e analizzando i caratteri geologici, geomorfologici geotecnici e geofisici del sito; permette di definire le amplificazioni locali e la possibilità di accadimento di fenomeni di instabilità del terreno. Il prodotto più importante di questo genere di studi è la carta di microzonazione sismica.
Periodo	È la durata di una oscillazione di un sistema sottoposto a un moto periodico. È il reciproco della frequenza.
Periodo fondamentale	Inverso della frequenza fondamentale.
Picking	Procedura di identificazione dei tempi di arrivo delle fasi sismiche nei segnali registrati.
Primo arrivo	Primo segnale, tra quelli registrati, che può essere attribuito all’onda sismica che si propaga dalla sorgente.
Profilo di velocità	Descrive l’andamento della velocità delle onde sismiche in funzione della profondità.
Prova penetrometrica	La prova penetrometrica è un tipo d’indagine geotecnica per ricavare e studiare le caratteristiche di un terreno. Si differisce in dinamica (SPT – Standard Penetration Test) e statica (CPT – Cone Penetration Test). La prima consiste nel far penetrare nel terreno un campionatore standardizzato sotto i colpi di un maglio di 72 Kg e da un’altezza di 75 cm mentre la seconda prevede l’infissione della punta di forma conica tramite una pressione esercitata da un circuito olio dinamico. Risulta possibile, tramite apposite correlazioni, determinare la stratigrafia e le proprietà meccaniche del suolo.

R
Rapporti spettrali	Tecnica d'indagine che permette di differenziare e caratterizzare la risposta sismica locale tramite registrazioni di forti/piccoli terremoti. La tecnica si basa sull’assunzione che lo spettro di un segnale sismico registrato a un sito è formato dal contributo di un termine di sorgente, uno di propagazione e uno di sito. Valutare gli effetti di sito a partire da una registrazione significa calcolare il termine di sito separandolo dagli altri termini, relativi alla sorgente e al percorso, che possono essere considerati uguali per due siti di registrazione. Di conseguenza il rapporto spettrale tra le registrazioni ottenute nel sito in esame e le corrispondenti registrazioni dello stesso evento sismico ottenute nel sito di riferimento (bedrock) fornirà direttamente una stima della funzione di amplificazione cercata.
Rapporto segnale – rumore	Confronto fra l’ampiezza del segnale sismico e l’ampiezza del disturbo causato sia dagli strumenti sismici, sia da cause non sismiche.
REMI (Refreaction Microtremor)	La procedura REMI è un metodo d'indagine sismica sviluppato presso l’Università di Reno in Nevada (Louie, 2001) e viene classificato come metodo d'indagine passivo in quanto utilizza il rumore ambientale. L’acquisizione simultanea di molti canali, che aumentano la ridondanza statistica, permette di raggiungere una buona profondità e risoluzione di indagine, ma soprattutto ottiene i migliori risultati in ambienti particolarmente urbanizzati.
Rigidità di una roccia	Rapporto tra sollecitazione e deformazione.
Rischio sismico	Probabilità che si verifichi o che venga superato un certo livello di danno o di perdita in termini economico-sociali in un prefissato intervallo di tempo ed in una data area, a causa di un evento sismico.
Risonanza	Fenomeno caratteristico della dinamica che si verifica quando la frequenza fondamentale di un corpo è prossima alle frequenze caratteristiche dell’eccitazione a cui esso è sottoposto. In tali condizioni e in assenza di smorzamento l’ampiezza del moto tende a crescere indefinitamente.
Risonanza fondamentale di sito	Valore o valori di vibrazione propri di una successione sismostratigrafica generati dalle discontinuità sismiche presenti nel sottosuolo e caratterizzate da forti contrasti sismici.
Rumore	Perturbazioni naturali o artificiali incoerenti causate da una varietà di fattori e di sorgenti distribuite. Si distinguono solitamente fra rumore di fondo ambientale e rumore strumentale. Il primo è dovuto a fonti naturali (onde dell’oceano e vento, acque di ruscellamento, migrazioni di animali, movimenti glaciali, ecc.) e/o artificiali (traffico, macchinari, ecc.), mentre il rumore (interno) strumentale può essere dovuto al rumore “della luce intermittente” dei componenti elettronici e/o dei movimenti molecolari browniani nei componenti meccanici.

S
Sismica a rifrazione	Metodo d’indagine che utilizza la determinazione delle velocità di propagazione delle onde sismiche (onde P – onde S) per la ricostruzione sismo-stratigrafica del sottosuolo. La tecnica misura i tempi di primo arrivo delle onde sismiche generate in superficie tramite una serie allineata di ricevitori (geofoni) disposti sulla superficie topografica.
Sismogramma	Registrazione della scuotimento sismico (terremoto). Solitamente indica l’andamento nel tempo della velocità di spostamento del suolo.
Smorzamento	Si definisce rapporto di smorzamento il rapporto tra il coefficiente di smorzamento (c) e il coefficiente di smorzamento critico (c0) D = c/c0. Lo smorzamento critico è quel valore dello smorzamento per il quale il moto libero non è oscillatorio. Esprime la capacità di un materiale o di una struttura di dissipare l’energia che lo attraversa. Se la sollecitazione ha un carattere oscillatorio, è espresso come il rapporto fra la quantità di energia ∆W che il sistema dissipa in una singola oscillazione e l’energia elastica massima W associata alla stessa oscillazione. Tradizionalmente assume la forma:
SPT (Standard Penetration Test)	Prova sismica penetrometrica dinamica eseguita facendo penetrare nel terreno, sotto i colpi di un maglio, un campionatore posto sul fondo di un foro trivellato. Le caratteristiche delle apparecchiature e le modalità di esecuzione della prova sono standardizzate. Il numero di colpi (Nspt) necessari per infiggere il campionatore per 30.5 cm (1 piede) viene assunto come misura della resistenza alla penetrazione del terreno. È una prova significativa in terreni incoerenti dalla quale si possono trarre, tramite correlazioni empiriche, lo stato di addensamento e i parametri di resistenza al taglio dei terreni.
Stratificazione (strato)	Indica la disposizione a strati sovrapposti, tipica delle rocce che si formano attraverso processi sedimentari (decantazione di sedimenti in acque tranquille, deposizione a opera di correnti idriche o eoliche, precipitazione chimica e così via). Lo strato è l’unità di base di una successione stratificata: è un parallelepipedo di forma tabulare, con uno spessore in genere molto piccolo (da centimetrico a metrico) rispetto all’estensione della lunghezza (tipicamente chilometri), ed è limitato da due superfici parallele (piani di stratificazione). Gli strati hanno in origine giacitura prossima all’orizzontale, ma in seguito a deformazione meccanica (tettonica) possono assumere giacitura inclinata, fino a verticale e rovesciata, o possono risultare curvati (pieghe) e interessati da discontinuità (fratture e faglie). La stratificazione si dice concordante quando, in una serie, gli strati si sono deposti uno sull’altro, senza interruzioni, e sono rimasti paralleli tra loro; si definisce, invece, genericamente discordante quando la successione si è interrotta nel tempo (per vari motivi) e manca il parallelismo tra pacchi di strati di età diversa.
Stratigrafia	Ramo della geologia che ha come obiettivo la ricostruzione dell’ordine in cui si sono formate nel tempo le rocce della crosta terrestre, per risalire all’evoluzione di singoli settori di superficie, fino ad arrivare alla storia geologica dell’intero pianeta. La ricostruzione della successione stratigrafica avviene con alcuni principi fondamentali: Il principio di sovrapposizione che fornisce l’ordine cronologico degli eventi che hanno portato alla formazione della serie; Il riconoscimento delle facies che definiscono i diversi ambienti di formazione delle rocce; Il riconoscimento di lacune e discordanze che mettono in luce fenomeni tettonici e sedimentari che hanno interessato la serie.
Substrato geologico	Roccia generalmente compatta, non alterata, che costituisce la base di rocce meno compatte o alterate o di sedimenti sciolti (terreni di copertura). Le rocce che formano la superficie terrestre sono continuamente sottoposte a degradazione atmosferica, con modalità e rapidità diverse in funzione del clima, del tipo di roccia, dell’acclività del terreno e così via. I prodotti dell’alterazione possono essere asportati dall’erosione per accumularsi altrove, cosicché la roccia affiora praticamente “allo stato originale”, ma spesso rimangono in posto e danno origine a una copertura (che, in condizioni opportune, si trasforma in suolo). Tale copertura è ancora più rilevante dove si accumulano detriti e materiali di frana e di alluvioni, o anche prodotti dell’attività antropica (agricola, edilizia, di smaltimento). I materiali di copertura sono in genere poco consolidati (“sciolti”) e rispetto a essi le rocce non alterate, più o meno in profondita`, sono indicate come substrato geologico. Nel caso di problemi legati alla risposta sismica locale, si tratta di una roccia competente (solitamente del Mesocenozoico, più raramente del Quaternario) che si sviluppa in profondità per molti metri. Caratterizzazioni gotecniche e geofisiche si possono verificare se un substrato geologico sia anche un bedrock sismico.

T
Terremoto	Intenso scuotimento del terreno in un sito, come effetto della perturbazione elastica indotta dall’occorrenza di un rapido spostamento di grandi porzioni della crosta terrestre, in corrispondenza di una faglia posta all’interno della crosta stessa (sorgente sismica). L’entità del terremoto dipende dalle caratteristiche geometriche della faglia (momento sismico), dalle modalità di propagazione della perturbazione fra la sorgente e il sito e dalle caratteristiche lito-stratigrafiche e morfologiche di quest’ultimo.
Terremoto di riferimento	In uno studio di microzonazione sismica è il moto rispetto al quale si calcolano i fattori di amplificazione.
Trigger	Dispositivo che consente l’inizio dell’acquisizione dati nel momento esatto della generazione del segnale usato per la prospezione. La precisione del sistema di trigger va assicurata particolarmente quando i tempi di percorso da acquisire sono brevi, come ad esempio in una prova sismica Cross-Hole.

V
Vs30	Velocità media delle onde di taglio nei primi 30 metri di sottosuolo. è definita come il rapporto tra 30 e la sommatoria dei rapporti tra lo spessore dello strato i-esimo e la corrispondente velocità Vs.