1 / 22

Segnali da sensori extended-band o broad-band

Segnali da sensori extended-band o broad-band Un sensore broad-band, a differenza di un corto periodo, ha la stessa risposta sia per frequenze intorno a 0.1-0.2 Hz (dove massimo è l’effetto dei microsismi marini) che per frequenze da 1 a 20 Hz, tipiche di un terremoto locale. E’ per

radha
Download Presentation

Segnali da sensori extended-band o broad-band

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Segnali da sensori extended-band o broad-band Un sensore broad-band, a differenza di un corto periodo, ha la stessa risposta sia per frequenze intorno a 0.1-0.2 Hz (dove massimo è l’effetto dei microsismi marini) che per frequenze da 1 a 20 Hz, tipiche di un terremoto locale. E’ per questo che spesso è più facile riconoscere a prima vista un terremoto locale sui corto periodo che sui broad-band. • Rosso: S13 + filtri • modulatori • Nero: sensori EB o BB • Lennartz le3d-5s • Trillium 40s • STS2 • Trillium 240s

  2. Questo è un terremoto di magnitudo 1.4 registrato a una stazione BB a circa 25 km di distanza. Il segnale a alta frequenza è riconoscibile, ma nettamente inferiore in ampiezza ai microsismi Evento 23/11/2006 20:54 UTC Stazione MCEL Per inciso, la parte di pre-evento è il segnale normale in un sito di buona qualità (i microsismi marini devono essere il segnale nettamente prevalente)

  3. In realtà, confrontando lo spettro del pre-evento (grigio) con quello del terremoto (nero), si nota che nella banda 2-20 Hz il rapporto segnale-disturbo è molto maggiore di 1

  4. Se filtriamo il segnale in questa banda, il terremoto diventa molto più evidente, e si nota anche un evento di magnitudo minore pochi secondi prima, praticamente indistinguibile sul segnale originale

  5. Non sempre a prima vista si capisce cosa abbiamo davanti: questi potrebbero sembrare due eventi simili ai precedenti: proviamo a filtrare. Stazione DOI 23/11/2006 6:00 UTC

  6. Il segnale filtrato ci deve insospettire molto: abbiamo due “eventi” identici, ognuno composto da 7 sub-eventi a alta frequenza praticamente identici tra loro, di grande ampiezza e bassa durata. Sono le campane del vicino campanile (6 UTC = 7 locali). Se guardiamo 1 ora dopo vedremo 8 rintocchi Ovviamente è improbabile (ma non impossibile) che questo segnale vada in coincidenza con qualcosa in altre stazioni

  7. Ci sono anche segnali naturali molto simili a terremoti: questo è uno scoppio sommitale dell’Etna 20/11/2006 19:42 UTC

  8. Confrontiamo lo scoppio con un terremoto tettonico avvenuto pochi minuti prima, alla stazione MMME (circa alla stessa distanza) Il contenuto in frequenza e la durata sono completamente diversi

  9. La differenza è confermata dagli spettri: l’evento vulcanico (rosso) ha uno spettro a banda molto limitata

  10. Caso sfortunato: due eventi contemporanei, uno nelle Marche e uno in Sicilia, generano una localizzazione a metà strada, con magnitudo critica (Ml 3.4) Guardiamo le forme d’onda

  11. Caso particolarmente sfortunato, sovrapposizione di uno scoppio dell’Etna e di uno scoppio di cava di Avenale. Perchè l’etneo è uno scoppio l’abbiamo già visto: vediamo il marchigiano

  12. Stazione più vicina CING: fase S a inizio vago, coda quasi monocromatica

  13. Ancora più evidente dallo spettro (nero), confrontato con un terremoto (rosso): spettro a banda troppo stretta

  14. Altro caso critico: terremoto di Ml 3.2, in mare davanti alla Sardegna, in teoria da comunicare. Primi campanelli di allarme: strana distribuzione di stazioni, e localizzazione solo su un sistema (niente sull’altro). Errori grossi, ma potrebbe essere la geometria.

  15. Guardando le forme d’onda si capisce tutto: c’e’ stata un’interruzione sul flusso dati satellitare (riavvio dell’acquisizione) che ha provocato un trigger contemporaneo su molte stazioni. Si capisce perché è solo su un sistema (riavvii mai contemporanei)

  16. A cosa serve un sensore broad-band? 1- maggiore dinamica su una banda più estesa: - minori rischi saturazione e/o distorsione - calcolo magnitudo più facile e sicura 2- migliore risoluzione a bassa frequenza - modellazione sorgenti di terremoti regionali - vedo molto di più da terremoti lontani Vediamo un esempio, con anche un confronto tra Broad-Band (BB) e Very Broad Band (VBB)

  17. Terremoto Kurili 15/11/2006 Mw 8.3. Stazione STV con Trillium 240s, DOI con Trillium 40s. Notare le fasi a bassa frequenza in coda (R2, L2) visibili su STV

  18. Spettro raw delle componenti verticali. Quasi coincidenti fino a 0.025 Hz (40s), poi differenza crescente fino a 0.004 Hz (250s), poi spettri paralleli. C’e’ segnale almeno fino a 500 s (0.002 Hz) a DOI, e fino a 1000 s (0.001 Hz) a STV Nero = DOI-Z Rosso=STV-Z

  19. Risposte di trillium 40 (nero) e trillium240 (rosso) ottenute da poli e zeri

  20. Dopo la deconvoluzione della risposta dei due sensori, gli spettri sono sovrapposti fino a circa 0.002 Hz (500 s) .Siti distanti circa 30 km, quindi segnali non identici Nero = DOI-Z Rosso=STV-Z

  21. Deconvolvendo tutte le componenti, le forme d’onda divengono molto più simili, e si notano le componenti a bassa frequenza anche a DOI

  22. Ma allora a cosa serve un VBB? Torniamo alle risposte: a 0.001 Hz il Trillium40 attenua di un fattore circa 1000, mentre il Trillium240 attenua solo di un fattore circa 30. Se il segnale non è abbastanza forte, sul Trillium40 rischia di uscire dalla dinamica, mentre sul 240 no.

More Related