5 Come si studia un sisma

Come si registrano le onde sismiche? Quali informazioni sul terremoto si possono ottenere?
I sismi si possono studiare attraverso strumenti che registrano le onde sismiche: i sismografi. Il sismografo elettronico ( 9 ), utilizzato al giorno d’oggi nelle stazioni di rilevamento sismico, è l’evoluzione di uno strumento meccanico usato tempo fa: il sismografo meccanico (10). Esso è costituito da due supporti collegati a una base fissata al suolo in modo da poterne segnare tutte le possibili vibrazioni; a uno dei due supporti è sospesa, tramite una molla, una massa dotata di un pennino; sull’altro supporto è inserito un cilindro rotante dotato di un rullo di carta millimetrata sulla quale punta il pennino.


Durante un sisma l’unica parte del sismografo che tende a rimanere ferma è la massa con il pennino: ciò accade grazie al movimento della molla. Il pennino può così registrare sulla carta tutte le onde sismiche. Il grafico ottenuto si chiama sismogramma e permette di conoscere molte caratteristiche del terremoto. Se osservi il sismogramma relativo al sisma di Haiti del 12 gennaio 2010 ( 11 ), puoi:
- sapere che la stazione di rilevamento ha registrato le prime onde alle 22.04 (il tempo si legge sull’asse orizzontale);
- calcolare la velocità delle onde sapendo che l’epicentro è distante 9700 km dalla stazione e che in esso il terremoto è iniziato alle 21.44:

- sapere quando si sono registrate le ultime scosse e quindi calcolare la durata del terremoto.

Con l’analisi del sismogramma gli studiosi possono misurare anche la profondità dell’ipocentro e la “forza” del terremoto, chiamata magnitudo, che si ricava dall’ampiezza delle onde riportate sull’asse verticale. Inoltre lo studio dei sismogrammi ha permesso di scoprire tre diversi tipi di onde sismiche: onde primarie, onde secondarie e onde superficiali.

Quali caratteristiche hanno i diversi tipi di onde sismiche?
- Le onde P o primarie sono le più veloci perciò sono le prime a essere percepite dal sismografo; sono anche dette onde longitudinali o onde di compressione, poiché fanno vibrare le particelle della roccia nella stessa direzione di propagazione dell’onda, come quando si comprime e si espande una molla. Prendono origine nell’ipocentro e si propagano in tutte le direzioni, sia nei solidi, sia nei fluidi ( a ). 

- Le onde S o secondarie sono registrate dal sismografo dopo quelle primarie; sono anche dette trasversali, poiché fanno vibrare le particelle della roccia in direzione perpendicolare a quella di propagazione dell’onda. Sono onde simili a quelle che si ottengono facendo vibrare una corda tesa. Prendono origine nell’ipocentro e si propagano solo nei solidi e non nei fluidi ( b ). Sia le onde P, sia le onde S sono anche dette onde di volume poiché attraversano la Terra nel suo volume. 

- Le onde superficiali o onde lunghe (L) sono più lente delle altre e sono perciò le ultime a essere registrate. Sono le responsabili delle scosse più violente e disastrose. Si originano nell’epicentro e si propagano in superficie in tutte le direzioni ( c ).