GNGTS 2018 - 37° Convegno Nazionale

742 GNGTS 2018 S essione 3.3 a quote minori e viceversa. I metodi definiti ‘multiscala’ utilizzano misure del campo a più quote e, oltre al campo prolungato, utilizzano anche gli operatori di differenzazione orizzontale e verticale (Fedi and Rapolla, 1999; Fedi et al., 2006; Fedi 2007; Florio et al. , 2006). L’analisi multiscala trova la sua realizzazione con l’applicazione del metodo Multiridge. Il metodo “Multiridge” (Fedi et al. , 2009) consiste nell’applicare le equazioni ridotte di Eulero, o altri metodi basati sul calcolo di specifiche funzioni denominate funzioni di scala (Fedi, 2007) lungo i cosiddetti ‘ridges’, ovvero rette definite dagli zeri del modulo della derivata prima orizzontale del campo alle varie scale o della derivata prima verticale o del campo. Il metodo si applica a sezioni verticali del campo e delle sue derivate, e prevede anche un approccio geometrico per la stima della profondità della sorgente, poiché i ridge così formati s’intersecano alla posizione delle sorgenti individuandone così la profondità. I vari tipi di ridge possono essere definiti per campi di potenziale di qualsiasi grado di omogeneità e di qualsiasi ordine di derivazione. In tutti i casi, il metodo geometrico del Multiridge indica bene la posizione della sorgente, indipendentemente dal tipo di sorgente. Questo lavoro nasce dal tentativo di studiare, per la prima volta, dati di potenziale ad alta quota di origine satellitare con estensione globale. La prima fase del lavoro è stata la produzione di un algoritmo per generare dataset multiscala di campi di potenziale in un sistema di coordinate sferiche da modelli satellitari del campo magnetico e gravimetrico. Inoltre, dataset tridimensionali sono stati prodotti anche per le derivate radiali e orizzontali attraverso lo sviluppo in armoniche sferiche dei coefficienti dei modelli satellitari. L’analisi Multiridge è stata effettuata su un dataset multiscala del campo magnetico di origine profonda (IGRF) in modo da ottenere informazioni sulla profondità delle principali sorgenti posizionate sulla discontinuità nucleo-mantello, calcolando i punti dei massimi del campo a più quote, i quali prolungati nel dominio delle sorgenti forniscono informazioni sulla profondità delle stesse. L’algoritmo è stato inizialmente testato su casi sintetici (una sfera omogenea). I risultati ottenuti hanno mostrato un’alta stabilità del metodo, applicato sia sui dati del campo sia delle sue derivate di diverso ordine. Le profondità delle sorgenti sono state ottenute semplicemente rappresentando i punti d’intersezione dei ridge, i quali coincidono con il centro della sorgente sferica. Inoltre, è stata dimostrata anche la grande stabilità del metodo rispetto all’interferenza delle anomalie riguardanti sorgenti distinte ma prossime tra loro. Come esempio di applicazione è stato preso in esame il campo magnetico principale della Terra di origine profonda. Il dataset multiscala dell’IGRF-11 è stato prodotto calcolando i dati fino a una quota di 10000 km dalla superficie terrestre, al fine di indagare fino a elevate profondità. L’analisi multiridge è stata eseguita prima sulla componente dipolare del campo magnetico principale e poi su quella non dipolare, calcolando i due campi con diversi ordini e gradi dei coefficienti del modello IGRF. L’analisi ha mostrato due gruppi di risultati principali: 1. L’analisi della sola componente dipolare mostra dei ridge rettilinei convergenti verso il centro della Terra. Ciò è facilmente comprensibile in quando il campo è stato calcolato considerando esclusivamente i coefficienti del primo ordine e grado del modello IGRF, quindi la componente più semplice del campo principale, associabile fisicamente alla circolazione di correnti convettive nel nucleo esterno e per equivalenza fisico-matematica all’effetto di un dipolo al centro della terra (dipolo di Gilbert). 2. Lo studio della componente non dipolare del campo, invece, ha restituito profondità generalmente coincidenti con la l’interfaccia di Gutenberg per la discontinuità nucleo- mantello (CMB). Inoltre, sono state ottenute informazioni su sorgenti anche a profondità maggiori probabilmente associabile alla complessità dei flussi toroidali attorno all’interfaccia nucleo mantello, confermando così che la parte superiore del nucleo può essere regolarmente stratificata (Whaler, 1980). Da questi risultati si evince come lo studio multiscala del campo magnetico principale possa essere di notevole interesse nell’ottenere informazioni sulle principali strutture del campo di