Aggiornamento al 07/06/99 by C.Meletti

Introduzione
In questo breve rapporto viene presentato il confronto che è stato condotto tra i risultati della stima della pericolosità sismica realizzata con un approccio di tipo probabilistico (metodo Cornell) e la stima realizzata con un metodo cosiddetto misto, in cui cioè alcuni aspetti sono affrontati con un approccio probabilistico e altri con un approccio deterministico.
I dettagli sui due metodi si possono trovare alla pagina materiali.html e relative citazioni bibliografiche.
Per effettuare il confronto, le due stime sono state realizzate in termini di intensità attesa in 475 anni.

L'analisi dei dati
Nella carta di pericolosità di Petrini (mappa_PET) le intensità minori di 5 vengono fissate a 5 (Fig. 1, in cui i gradi intermedi di intensità sono stati accorpati al grado intero più vicino). Sono significativi, dunque, solo i valori > 5. Prendendo in considerazione le località per cui l’intensità è maggiore di 5, si ottengono le stime per 6961 comuni; per essi sono disponibili anche le stime GNDT ottenute con il metodo di Cornell (mappa_GNDT, Fig. 2, in cui pure i gradi intermedi di intensità sono stati accorpati al grado intero più vicino). Per soli 750 comuni la differenza in valore assoluto fra mappa_PET e mappa_GNDT è superiore ad un grado (Fig. 3). Più precisamente in 291 comuni (IPET-IGNDT) è maggiore di 1 e per 459 (IPET-IGNDT) è minore di -1. Le differenze maggiori di 2 gradi si riferiscono a 26 comuni: per Ustica, Pantelleria, Lampedusa, Ponza ed Albano Laziale IPET è maggiore (con valori di IPET tra 7 e 8, solo Albano Laziale ha IPET = 9.66); IGNDT è maggiore per 21 comuni dell’area del Cansiglio-Alpago (fra questi Vittorio Veneto e Longarone e per tutti IGNDT intorno a 9 e IPET intorno a 7). La nostra attenzione si è concentrata principalmente sulle situazioni di maggiore contrasto, alla ricerca dei motivi (dati di input, procedure differenti, ecc.) che possono portare a queste situazioni; questi casi sono stati analizzati in dettaglio e verranno descritti nel seguito.

La carta delle zone sismogenetiche, che viene richiamata nel testo che segue anche come riferimento a singole zone, può essere vista cliccando su questa icona --> 

Albano Laziale ed in generale ZS43
La forte differenza ad Albano Laziale (IPET = 9.66, IGNDT = 7.32) non sembra dipendere dalla relazione di attenuazione usata perché quella considerata in mappa_PET attenua più rapidamente con la distanza rispetto a quella utilizzata in mappa_GNDT (Fig. 4) e, comunque, le differenze sono riscontrate all'interno della ZS. Non è d’altronde comprensibile una così alta valutazione dell’intensità attesa in mappa_PET, quando comunque il massimo terremoto della zona sismogenetica ha Io = 7.5 e terremoti con Io maggiore uguale a quella attesa nella località di Albano Laziale (e che quindi riportati al sito possano produrre un’intensità tale, anche senza considerare la probabilità di occorrenza) sono a distanze intorno ai 70 Km. E’ il caso del terremoto del 1915 con Io = 11 e del terremoto del 1349 con Io = 9.5.
I tassi di sismicità considerati sono profondamente diversi. Mappa_PET ha 12.0 eventi in 100 anni per 5.5<=Io<=7.0 calcolati dalla f(Io) a fronte di 12.77 eventi effettivamente osservati considerando periodi di completezza del catalogo diversi, comprese tra 100 e 150 anni per queste classi di intensità. Mappa_GNDT ha, invece, soltanto 10 eventi in 100 anni per 4.5<=Io<=7.0.

Ponza e le altre isole
Nel caso delle isole distanti dalla terra ferma si hanno elevate valutazioni dell’intensità attesa in 475 anni in mappa_PET rispetto a mappa_GNDT. Va però osservato come nell’approccio misto l’intensità venga stimata con il riporto al sito di tutti gli eventi contenuti in catalogo con le opportune leggi di attenuazione. La parte probabilistica del metodo interviene nella valutazione della funzione di distribuzione delle diverse intensità. Osservando il catalogo NT si nota come in corrispondenza di queste isole siano localizzati degli epicentri. Nella tabella che segue sono state comparate l’intensità stimata da mappa_PET e la massima intensità epicentrale degli eventi che lì sono stati localizzati.
 

Non sembra quindi di poter affermare che queste intensità derivino dal riporto al sito di eventi localizzati negli stessi comuni. Ma altresì le forti differenze di valutazione per queste località sono di difficile spiegazione perché sono di difficile comprensione gli alti valori di IPET: per esempio il 7 a Pantelleria distante circa 100 km dalla ZS77 che ha intensità massima pure 7. Nel caso di Ponza è stato verificato se tale intensità non potesse derivare dalle zone sismogenetiche più prossime a questa località. E’ stata presa in considerazione l’intensità delle località più prossime a Ponza. Nella ZS56 la località Forio d’Ischia ha intensità 8.05, mentre nella ZS49 Minturno ha intensità di 8.51. Entrambe le intensità, riportate a Ponza con le leggi di attenuazione usate nel calcolo per le rispettive zone e considerando le distanze da Ponza (rispettivamente 76 e 78 Km), avrebbero avuto un decremento superiore a 5 gradi nel primo caso e di 3.7 gradi nel secondo.

Salento
In Salento si osservano una ventina di comuni per i quali la differenza di intensità tra mappa_PET e mappa_GNDT è superiore a 1 grado. Mediamente l’intensità attesa è di 7 per mappa_PET e di 6 per mappa_GNDT. In questa area sono presenti in catalogo due eventi con intensità epicentrale uguale a 6.5. Anche ammettendo, come appare verosimile, che nel codice di calcolo del metodo misto le intensità intermedie vengono portate al grado superiore, non si riesce a spiegare un intensità al sito superiore a quella degli eventi dell’area. A meno che, anche in questo caso, non si cerchi di valutare il possibile apporto dalle zone sismogenetiche circostanti.
Le leggi di attenuazioni utilizzate per il calcolo di mappa_PET e di mappa_GNDT sono molto simili per tutte le ZS influenti. Nel caso della ZS63, addirittura, l’attenuazione usata in mappa_PET è maggiore che non in mappa_GNDT. Se si considera la ZS80 come possibile sorgente di queste elevate intensità, si nota come località distanti da questa zona rispettivamente 30 e 180 Km abbiano la stessa intensità, mentre dalla legge di attenuazione ci si aspetterebbe un decremento non inferiore a 2 gradi. Se invece si considera l’evento del 1743 (Io = 10.5) che ricade in questa zona, le località di questa area dovrebbero avere delle intensità molto più elevate.
Si può, quindi, ipotizzare un'influenza su queste stime delle ZS appenniniche, anche se non è ben chiaro attraverso quali meccanismi.
 

A conclusione di queste considerazioni sulle aree in cui IPET sia molto più elevata di IGNDT, c’è da far osservare come prevalentemente queste aree siano localizzate al di fuori delle zone sismogenetiche, cioè si trovino nel cosiddetto background, mentre altre aree siano all’interno di ZS a bassa sismicità.

Passiamo ora ad analizzare quelle aree in cui IGNDT sia maggiore di 1 grado di IPET. Per quasi tutti i comuni di una ZS in particolare questa differenza è superiore a 2 gradi: si tratta della ZS5 (Bellunese-Cansiglio).

Cansiglio (ZS5)
All’interno di questa ZS i comuni hanno un’intensità attesa in 475 anni intorno a 7 in mappa_PET, mentre in mappa_GNDT lo stesso parametro assume valori di poco superiori a 9. Le differenze riscontrate paiono derivare prevalentemente dai tassi di sismicità molto diversi nelle due stime; a questo proposito va ricordato come nell’approccio di Cornell venga valutato il tasso di sismicità per ogni zona sismogenetica, nel metodo misto vengono definite 5-6 distribuzioni delle F(Io) per tutta Italia sulla base dei tassi di sismicità di ogni singola zona.
In mappa_PET il numero di eventi in 100 anni con Io>=9 è, infatti, 0.047  e 1,1 in mappa_GNDT (come si desume dalla figura 12b in Slejko et al., 1998). Considerando la fascia inferiore di intensità si ha invece: 4.76 eventi in 100 anni con 5.5<=Io<=7 in mappa_PET e 9 eventi in 100 anni con 4.5<=Io<=7 in mappa_GNDT. Considerando che entrambi gli approcci utilizzano lo stesso catalogo e la stessa zonazione pensiamo che queste differenze derivino dal fatto che per mappa_PET viene considerato completo il catalogo a partire dall’anno 1000 per Io>=9, mentre per mappa_GNDT i tassi sono maggiormente cautelativi. Risulta pertanto importante la presenza di forti terremoti recenti che possono modificare sostanzialmente il tasso calcolato su 1000 anni.
A questo proposito va osservato come la sismicità all’interno di questa ZS sia caratterizzata da eventi tutti successivi al 1850 e con ben 2 eventi di Io >= 9 negli ultimi 120 anni su un totale di 7 (1873 con Io = 9.5, 1936 con Io = 9).

Imperia (ZS22)
In questa zona molti comuni hanno un’intensità compresa tra 6 e 6.5 secondo mappa_PET che è più alta di 1-1.5 gradi in mappa_GNDT. Vale anche qui lo stesso tipo di considerazioni fatte per il Cansiglio; ora il numero di eventi in 100 anni con Io>=9 è 0.12 in mappa_PET e 0.4 in mappa_GNDT.
Anche questa zona è caratterizzata da un unico forte evento che si è verificato negli ultimi 100 anni, vale a dire il terremoto del 1887 con Io = 9.5.

Calabria (ZS66)
Come sopra con numero di eventi in 100 anni con Io>=9 è 0,52 in mappa_PET e 1,3 in mappa_GNDT. Le intensità attese nei comuni di questa zona hanno valori intorno a 8 in mappa_PET e tra 9 e 9.5 in mappa_GNDT.
In questa zona la sismicità è caratterizzata dal forte evento del 1638 (Io = 11) e da 3 eventi con Io = 9.5 (1184, 1854, 1870). Per questa zona non è chiaro se le forti differenze di valutazione possano essere legate alla scelta di diversi periodi di completezza del catalogo a seconda delle classi di intensità oppure al fatto che ci siano eventi di intensità elevata ma anche classi vuote (per esempio le classi 10.5, 10 e 9).

Friuli (ZS4)
I comuni di questa ZS hanno un’intensità stimata intorno a valori di 7 in mappa_PET, mentre in mappa_GNDT hanno stime di 8-8.5. Analizzando i tassi di sismicità associati a questa zona dai due metodi, si osserva che il numero di eventi in 100 anni con Io>=9 è 0.37 in mappa_PET e 0.6 in mappa_GNDT. Approfondendo questo tipo di analisi di osserva intanto che mappa_PET conta 2 eventi con Io = 9.5 e 1 con Io = 9 in tutta la zona, mentre mappa_GNDT conta 1 evento con Io = 9.5 e 2 con Io = 9. Questa differenza potrebbe derivare dall’uso di una diversa versione del catalogo NT, in cui un evento sia stato ridefinito nella sua intensità epicentrale. Per quanto riguarda la classe di intensità 8.5 (corrispondente alla classe di magnitudo 5.8 +- 0.1) entrambe i codici di calcolo riportano 6 eventi. Nella stima di mappa_PET tutti questi eventi sono considerati in quanto rientrano nella finestra di completezza per questa classe di intensità. Nella stima di mappa_GNDT invece si ha che il numero di eventi per 100 anni per questa classe di intensità è 0.6 (quindi con un periodo di ritorno di 166 anni) considerando tutto l’intervallo del catalogo, ma la scelta finale è ricaduta su una finestra temporale più corta che porta il periodo di ritorno a scendere a 90-95 anni (corrispondente ad un numero di eventi di poco maggiore di 1 in 100 anni).
 

Fig.1 - Carta delle intensità attese in 475 anni nei comuni italiani secondo la stima condotta con il metodo misto	Fig.2 - Carta delle intensità attese in 475 anni nei comuni italiani secondo la stima condotta con l'approccio di Cornell	Fig.3 - Carta delle differenze delle stime nei comuni italiani tra le carte di fig.1 e fig.2	Fig.4 - Rappresentazione grafica delle leggi di attenuazione dell'intensità sismica adottate da GNDT (approccio Cornell) e da Petrini (metodo misto) relativamente alla ZS43