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Rationale del progetto PRE-EARTHQUAKES PDF Stampa E-mail

Attualmente è disponibile un'ampia documentazione scientifica circa la comparsa di anomalie nell’evoluzione spazio temporale di parametri geofisici misurati in un lasso di tempo che va da alcuni giorni fino a una settimana prima del verificarsi dei terremoti. Tuttavia, fino ad ora, nessun parametro misurabile e nessuna metodologia di osservazione si è dimostrata sufficientemente affidabile ed efficace, da sola, nell’implementazione di un sistema operativo di previsione dei terremoti. Per raggiungere questo scopo ci si aspetta che l'uso combinato di diverse osservazioni/parametri, oltre al perfezionamento dei metodi di analisi dei dati, possano condurre a miglioramenti significativi nel ridurre il tasso di falsi allarmi e nel migliorare l'affidabilità e la precisione (nel dominio spazio-tempo) delle previsioni.

In questo campo di ricerca di frontiera, EU e Russia stanno giocando, da anni, un ruolo scientifico di primo piano a livello mondiale, disponendo di competenze e di sistemi di Osservazione della Terra, sia a terra che da satellite, unici.

PRE-EARTHQUAKES intende impegnare ricercatori della Comunità Europea e della Russia nell’integrazione di dati ed osservazioni eterogenee, rilevati da terra e da satellite, per migliorare, attraverso una cross-validazione, le loro metodologie al fine di:

  • migliorare significativamente la nostra attuale conoscenza delle fasi preparatorie dei terremoti e dei loro possibili precursori; 
  • promuovere un Sistema mondiale di Osservazione dei Terremoti (EQuOS), anche come un possibile componente del sistema globale GEOSS (Global Earth Observation System of Systems) 
  • sviluppare e offrire alla comunità scientifica internazionale una piattaforma di integrazione (PEG), dove osservazioni indipendenti e nuove metodologie di analisi dei dati, dedicate alla ricerca sui/dei precursori sismici, possano essere raccolti, condivisi tra la comunità scientifica e cross-validati.

Si confronteranno ed integreranno osservazioni eterogenee, misurate sia a terra che da satellite, differenti metodologie di analisi dati e diversi parametri di misura, in modo da condurre la ricerca in questo campo oltre le sue attuali frontiere.

Gli obiettivi scientifici specifici del progetto mirano a dimostrare in che misura un'integrazione sistematica di osservazioni indipendenti possa migliorare (possibilmente fino a un livello pre-operativo di precisione ed affidabilità) la nostra capacità di previsione a breve termine di un terremoto, che attualmente si basa per lo più su metodi di singolo parametro.

Per raggiungere questi obiettivi il progetto sarà realizzato seguendo 3 filoni principali, dedicati essenzialmente a:

  • coordinare e realizzare l’acquisizione sistematica dei datie la generazione di prodotti in formati predefiniti (standardizzati); 
  • definire e implementare una piattaforma comune di integrazione dove dati di input eterogene possono essere ingeriti, organizzati, condivisi e confrontati; 
  • validare e diffondere metodi/strumenti di analisi dei dati e di integrazione che li rendano disponibili ed aperti al contributo della comunità scientifica mondiale, al fine di estendere ulteriormente il numero di parametri monitorati contemporaneamente e di migliorare la qualità delle metodologie di analisi.

I prodotti principali di Osservazione della Terra che PRE-EARTHQUAKES genererà, integrerà e diffonderà sono riportati nella tabella qui di seguito.


 

Come principali aree di studio sono state scelte regioni altamente sismiche e ben monitorate (regione di Sakhalin in Russia, Italia e Turchia in Europa), dove si prevede che l’integrazione di diverse osservazioni e metodologie possa offrire i risultati migliori.

Il progetto intende inoltre contribuire al processo di collaborazione iniziato all’interno del gruppo di lavoro EU-Russian Space Dialogues’ Earth Observation, consolidando e sviluppando ulteriormente la cooperazione scientifica tra i ricercatori Europei e Russi impegnati nello studio dei fenomeni preparatori al terremoto, utilizzando Sistemi di Osservazione della Terra, costituiti da sensori da terra e satellitari.

Il progetto beneficerà dell’opportunità unica, offerta da ESA e ROSKOSOMOS, di avere accesso gratuito ai loro archivi di dati satellitari, al fine di integrare, confrontare, migliorare le differenti metodologie di analisi e le osservazioni utili per lo studio della fase preparatoria dei terremoti.
Tre Istituzioni Scientifiche Russe e tre Europee, tra le più quotate a livello mondiale per questo tipo di studi, costituiranno la partnership del progetto.

Algoritmi (bibliografia)

[1] Tramutoli, V. 1998. “Robust AVHRR techniques (RAT) for environmental monitoring: theory and applications”, Earth surface remote sensing II in Proceedings of SPIE. Vol. 3496, pp. 101-113.

[2] Tramutoli, V. 2007. “Robust Satellite Techniques (RST) for Natural and Environmental Hazards Monitoring and Mitigation: Theory and Applications”, Proceedings of Multitemp 2007, Digital Object Identifier 10.1109/MULTITEMP.2007.4293057.

[3] Tramutoli V, Cuomo V, Filizzola C, Pergola N, Pietrapertosa C. 2005. “Assessing the potential of thermal infrared satellite surveys for monitoring seismically active areas: The case of Kocaell (Izmit) earthquake, August 17 1999, Remote Sensing Of Environment, vol n.96, pag.409-426.

[4] Pulinets S. A., Gaivoronska T. B., Leyva Contreras A., Ciraolo L., Correlation analysis technique revealing ionospheric precursors of earthquakes, Natural Hazards and Earth System Sciences, 4, pp. 697-702, 2004

[5] Pulinets S. A., Boyarchuk K. A., Ionospheric Precursors of Earthquakes, Springer, Berlin, Germany, 315 p., 2004

[6] Pulinets S. A., Kotsarenko A. N., Ciraolo L., Pulinets I. A., Special case of ionospheric day-to-day variability associated with earthquake preparation, Adv. Space Res., 39 (5), 970-977, 2007.

[7] Jakowski, N., Sardon, E., Schlueter, S., GPS-Based TEC Observations in Comparison with IRI-95 and the European TEC Model NTCM2, Adv. in Space Res., 22, 803-806, 1998.

[8] Baran L.W., Shagimuratov I.I., Tepenitzina N.J., The use of GPS for ionospheric studies, Artifical Satellites, 32, 1997, pp 49-60.

[9] Afraimovich E.L., Astafyeva E.I., Oinats A.V., Yasukevich Yu.V., Zhivetiev I.V. Global electron content as a new index of solar activity. Comparison with IRI modeling results. IRI News. 2006. V.13. N.1. October 2006, A5.

[10] Krankowski A., Shagimuratov I.I., Baran L.W., Ephishov I.I. Study of TEC fluctuations in Antarctic ionosphere during storm using GPS observations. Acta Geophys. Polonica. 2005. V. 53. № 2. P. 205–218.

[11] Jakowski, N. Wehrenpfennig, A., Heise, S., Reigber, C. and Lühr, H., GPS Radio Occultation Measurements of the Ionosphere on CHAMP: Early Results, Geophys. Res. Lett., 29, No. 10, 10.1029/2001GL014364, 2002.

[12] Jakowski, N., Stankov, S.M., Schlueter, S., Klaehn, D., On developing a new ionospheric perturbation index for space weather operations, Adv. Space Res., doi:10.1016/j.asr.2005.07.043, 2005.

[13] Jakowski, N., Ionospheric GPS Radio Occultation measurements on board CHAMP, GPS Solutions (2005) 9: 88–95 DOI 10.1007/s10291-005-0137-7, 2005.

[14] Romanov, A.A., Urlichich, U.M., Pulinets, S.A., Romanov, A.A. and Selin, V.A. A pilot project on the comphrensive diagnosis of earthquake precursors on Sakhalin Island: Experiment results from 2007//PICES Scientific Report #36, 2009, pp. 208-214

[15] İnan, S., S. Ergintav, R. Saatçılar, B. Tüzel, Y. İravul (2007), Turkey Makes Major Investments in Earthquake Research, EOS Transactions, 88, 333-334

[16] Balasco, M., Lapenna, V. , Romano, G., Siniscalchi, A. ,Telesca, L. (2008), A new magnetotelluric monitoring network operating in Agri Valley (Southern Italy): study of stability of apparent resistivity estimates. Annals of Geophysics.


 

Project funded by the European Union Seventh Framework Programme (FP7/2007-2013) under grant agreement n° 263502. This publication reflects the views only of the authors. The EC cannot be held responsible for any use which may be made of the information contained herein.
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