Stazione LADO (KR). Distribuzione dei livelli di potenza di rumore sismico (zona colorata) nel 2019 in funzione della frequenza (Densita’ di Potenza Spettrale o PSD dell’accelerazione). I valori di probabilità sono riportati nella scala a colori. Le curve in grigio scuro rappresentano i modelli LNM e HNM.
Casale P., Lauciani V.
La qualità del segnale prodotto dalle stazioni sismiche in ingresso nelle sale di monitoraggio o archiviato nei database, riveste notevole importanza ai fini di una corretta analisi dei sismogrammi, in particolare per una corretta stima della magnitudo. Un potente strumento di verifica della qualità è l’analisi spettrale nelle sue varie forme. Il pacchetto SQLX produce vari tipi di rappresentazioni grafiche: medie spettrali settimanali, mensili ed annuali, distribuzione del livello di rumore sismico in funzione della frequenza su una data finestra temporale (anche annuale), spettrogrammi h24 mediati su una settimana, un mese o un anno, diagrammi del livello di potenza di frequenze campione ecc. Un’attenta osservazione dei diagrammi, specie se confrontati con figure standard, guida ad individuare vari tipi di anomalie del segnale che possono dipendere da vari fattori, molto diversi gli uni dagli altri.
A volte l’anomalia è causata da malfunzionamenti del sismometro, a volte da disturbi elettronici nel digitalizzatore/acquisitore, a volte da problemi o interferenze nella trasmissione del dato, altre volte da errori nel database ossia nelle tabelle dei metadati associati ad una stazione. Questi ultimi sono i casi in cui è possibile porre rimedio senza costi di missioni operative ma correggendo i dati in un database. A titolo di esempio, la figura rappresenta il livello di rumore sismico in funzione della frequenza, registrato nell’arco di un anno alla stazione LADO (S.Nicola dell’Alto, KR). Sono riportate in grigio scuro anche le curve di minimo e alto rumore sismico, rispettivamente Low Noise Model o LNM e High Noise Model o HNM. La zona colorata mostra invece il livello di rumore rappresentato come Densità di Potenza Spettrale o PSD dell’accelerazione ed i colori la probabilità in un anno di trovare quel valore (il giallo o il verde indicano valori più frequenti). Nell’intervallo tra 0.1 e 0.5 Hz il rumore risulta troppo basso per essere realistico, circa 20 dB inferiore al modello di minimo. Inoltre la forma del diagramma somiglierebbe molto alla forma tipica di un diagramma di rumore sismico se fosse tutta traslata verso l’alto di circa 20 dB. E’ evidente un errore nella Funzione di Risposta strumentale e quasi sicuramente tale errore è limitato ad una costante moltiplicativa (sensibilità). Questo inficia il calcolo della magnitudo a causa dell’errato valore di sensibilità e in questo caso la sottostima è di circa un punto di magnitudo ML (20 dB negli spetti di Potenza = fattore 10 nell’Ampiezza del sismogramma).
Nella casistica sopra menzionata, verranno illustrati criteri per l’individuazione delle più evidenti anomalie.