GNGTS 2021 - Atti del 39° Convegno Nazionale

GNGTS 2021 S essione 2.1 170 ANALISI DEL RESIDUO INTER-EVENTO PER LA REGIONALIZZAZIONE DEI MODELLI DI ATTENUAZIONE IN ITALIA G. Brunelli, G. Lanzano, L. Luzi, S. Sgobba, F. Pacor Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV), Milano (Italia) I modelli di predizione del moto del suolo, denominati Ground Motion Models (GMMs), sono strumenti sismologici e ingegneristici che permettono di ottenere il valore di un parametro di intensità del moto sismico (in termini di valore mediano ed incertezza associata) al variare dello scenario di riferimento, generalmente definito in termini di magnitudo, distanza, stile di fagliazione e condizioni di sito. In Italia, negli ultimi 25 anni sono state calibrate svariate GMMs su base empirica, sia a scala nazionale (Sabetta e Pugliese, 1996; Bindi et al. 2011; Lanzano et al. 2019) che a scala regionale, in funzione dei dati che si rendevano disponibili a seguito di sequenze rilevanti (ad esempio Friuli 1976-1977, Irpinia 1980, Umbria-Marche 2009, Emilia 2012 e la sequenza del centro Italia del 2016-2017). I modelli empirici regionali, come ad esempio quelli per il Nord Italia di Massa et al. (2008) e Lanzano et al. (2016), sono disponibili solo nelle aree dove sono stati raccolti dati sufficienti per una calibrazione accurata. Nelle aree meno campionate, come il Sud Italia, si è sopperito alla mancanza di dati con l’uso delle simulazioni numeriche. I modelli calibrati su scala nazionale quindi mediano le caratteristiche del moto sismico osservato nelle diverse aree ed incorporano all’interno dell’incertezza di predizione gli effetti di questa variabilità. La tendenza attuale a livello internazionale è quindi quella di regionalizzare i modelli di attenuazione, allo scopo di migliorare l’accuratezza delle predizioni mediane e ridurre l’incertezza associata.  Approcci tradizionali alla regionalizzazione dei modelli di attenuazione si basano sulla modellazione della correlazione spaziale dei residui (Park et al. 2007; Jayaram e Baker, 2009; Sgobba et al., 2021), più tipicamente della frazione intra-evento, assumendo la variabilità inter- evento costante. Questa ipotesi non è necessariamente valida in molti casi, come suggerito anche da Weatherill et al. (2015) e pertanto anche la componente di variabilità inter-evento può mostrare una dipendenza spaziale. La modellazione di questi termini residui, in particolare, può permettere di catturare gli effetti di variabilità legati all’assetto tettonico ed alle sorgenti sismogenetiche, non considerati nella forma funzionale della GMM. Alcuni studi infatti hanno evidenziato la correlazione positiva esistente tra questi residui e lo stress-drop (e.g. Bindi et al., 2017; Oth et al., 2017), non considerato tra i parametri di evento.  La mappatura di questi effetti attraverso l’identificazione di aree omogenee, caratterizzate da significativi scostamenti della variabilità inter-evento rispetto alle predizioni mediane della GMM, consentono quindi di correggere le predizioni mediane e migliorare così il potere predittivo dei modelli stessi. Questo tipo di indagine, condotta con riferimento al modello italiano ITA10 (Bindi et al., 2011), permette di evidenziare le dipendenze regionali dei residui, con potenziali implicazioni nell’ambito delle applicazioni di pericolosità sismica e degli studi di scenario. Dataset Per la costruzione del dataset di analisi, si è utilizzato il database accelerometrico a scala nazionale ITACA (ITalian ACcelerometric Archive, http://itaca.mi.ingv.it/ItacaNet_31/#/home ) aggiornato a dicembre 2020 e comprendente terremoti di magnitudo uguale o superiore a 3. Quest’ultimo è stato integrato con le registrazioni velocimetriche di circa 115 eventi con magnitudo inferiore a 4.0 in aree meno campionate (ad esempio Liguria, Piemonte e Sicilia occidentale). Le forme d’onda sono state processate manualmente secondo lo schema standard di ITACA, descritto in Paolucci et al. (2011).