L’attività sismica controllata da regolari correnti telluriche indotte

Gerald DUMA, Istituto centrale per la meteorologia e geodinamica, dipartimento di Geofisica, [email protected], Hohe Warte 38, A-1190 Vienna, Austria

Tel 0043-1-36026-2503, Fax 0043-1-368 66 21

 

Introduzione

Dal 1996 al 1998 sono stati ottenuti notevoli osservazioni allo ZAMG ( Istituto centrale per la Meteorologia e Geodinamica di Vienna, Austria), per quanto riguarda l’attività dei terremoti regionali e le variazioni campo magnetico, che sono state registrate presso uffici ove si trovavano osservatori geomagnetici: Molti dei principali terremoti, registrati in varie regioni del mondo e i cambi dell’attività sismica, seguono le secolari variazioni geomagnetiche (nel lungo termine) nonché, la normale solare giornaliera variazioni Sq (Duma, 1996; Duma, Vilardo, 1998). Inoltre, questo vale anche per i forti terremoti, cioè gli eventi con magnitudo superiore a M5 e M6. Calcoli di modello, hanno rivelato, che l’effetto differisce da tutte le osservazioni note, che sono state frequentemente riportate dal 1960 in poi, in cui regionali anomalie magnetiche sono state osservate in una zona sismica prima di forti terremoti (ad esempio Nagata, 1976). Queste anomalie possono essere ben interpretate dalle modificate proprietà magnetiche della roccia e il cambio della magnetizzazione, sotto stress crescente in una zona focale. Così, fino a ora, tali anomalie, sono state considerate come fenomeni precursori, dando qualche indicazione di prossimi forti terremoti, che potrebbero essere adatti per la previsione di forti eventi sismici. In contrasto con questo processo ampiamente noto, l’effetto riportato in questo documento (denominato “ Effetto magneto-sismiche –MSE– “, vedi in seguito), sembra regolare effettivamente attività sismica: Le variazioni geomagnetiche nel lungo termine, le variazioni stagionali, nonché le variazioni SQ, non hanno origine nella litosfera della Terra, ma hanno origine da fonti esterne, situate nelle profondità interne (dinamo magnetica) e nella ionosfera, per induzione elettromagnetica e producono correnti telluriche nella litosfera terrestre e nel mantello. Sono di grandi dimensioni e di facile misurazione, come ad esempio, nelle indagini magneto-telluriche. Dal momento che la litosfera è un conduttore ed è esposto anche al principale campo magnetico della Terra, le forze di Lorentz [I & B] risultato che agiscono sui livelli attuali e vanno a sovrapporsi allo stress tettonico. Dai modelli realizzati  per questo processo (Duma, Ruzhin, 2002), si scopre che la deformazione energetica fornita alla litosfera è sorprendentemente elevata e compresa nell’intervallo degli stessi  stress tettonici: per un’area di 200 km per caso. Energia che equivale ad un  valore pari a quello di un terremoto di magnitudo M3.8. Poiché il processo influenza in maniera significativa attività sismica anche forte, MSE può essere di grande rilevanza per le misure di sicurezza preventive e la mitigazione dei disastri.

 

Osservazioni nel lungo termine

Negli ultimo 8 anni, sono stati ottenuti risultati molto coerenti in materia di effetti magneto-sismici per numerose regioni del mondo soggette a forti terremoti, ad esempio regioni in Grecia, Italia, Cina, Asia centrale e California. Alcuni esempi sono qui indicati, per illustrare l’effetto.

Figura 1: Regione AUSTRIA (AUS): Numero annuale di terremoti (n, runn. Av.) rispetto alla componente orizzontale C del campo geomagnetico, registrati all’Osservatorio geomagnetico di Wien-Cobenzl (WIK, Austria); C, in questo caso, indica l’intensità magnetica orizzontale H (quasi identica alla componente N); terremoti con magnitudo compresa tra 3.1 e 5.0, 380 eventi.

 

Figura 2: Regione Est Cina: Numero annuale di terremoti (n, runn. Av.) rispetto alla componente orizzontale C del campo geomagnetico, registrati all’Osservatorio geomagnetico di Sheshan (SSH, China); C, in questo caso,indica l’intensità magnetica in direzione N (polarità negativa); terremoti con magnitudo maggiore di 6.0, 116 eventi, regione 20-40°N, 100-120°E.

 

Figura 3: Regione Tokyo: Numero annuale di terremoti (n, runn. Av.) rispetto alla componente orizzontale C del campo geomagnetico, registrati  all’osservatorio geomagnetico di Kakioka (KAK, Japan, Tokio);C, in questo caso, indica l’intensità magnetica in direzione N22E (polarità negativa); terremoti con magnitudo maggiore di 6.0, 347 eventi, catalogo JMA, regione circolare R=300Km. (intorno a Tokyo), centro 35° N, 140° E.

 

Le quantità indicate nei grafici sono le frequenze annuali dei terremoti e la media annual dei valori magnetici misurati negli osservatori vicini.  In tutti i casi si scopre che è una componente orizzontale (e non la componente verticale) del campo magnetico regionale che si adatta meglio ai cambiamenti di attività sismica a lungo termine.

 

Osservazioni giornaliere

Ulteriori risultati osservativi ottenuti giornalmente, ad esempio per quanto riguarda l’attività sismica rispetto all’orario di accadimento, rafforza l’ipotesi di una significativa interazione tra comportamento sismico e geomagnetico. L’esempio del Monte Vesuvio (Fig. 5) mostra, inoltre, che il processo svolge anche un ruolo importante nella sismicità vulcanica.

Figura 4: Regione Austria: Numero di terremoti per ora locale (nh, runn. Av.), periodo 1901-1990, a fronte di una variazione magnetica media Sq (1986) dell’intensità orizzontale H, misurata presso l’Osservatorio geomagnetico Wien-Cobenzl (WIK, Austria, Geogr. Lat. 48°N); terremoti con magnitudo compresa tra 2.5 e 5.0, 938 eventi.

 

Figura 5: Regione Monte Vesuvio, Italia (VES): Tensione rilasciata da terremoti per ora locale (strh, runn. Av.), periodo 1972-1996, a fronte di una variazione magnetica media Sq (1986) dell’intensità orizzontale H, misurata presso l’Osservatorio geomagnetico di L’Aquila (AQU, Italia, Geogr. Lat. 42°N); terremoti con magnitudo compresa tra 1.8 e 3.4, 1402 eventi; la regione soli 10 Km. attorno al vulcano (Duma, Vilardo, 1998).

Figura 6: Regione TOKYO: Numero di terremoti per ora locale (nh, runn. Av.), periodo 1980-1990, a fronte di una variazione magnetica media Sq (1991-1993) in direzione N22E ( polarità negativa), misurata presso l’Osservatorio geomagnetico Kakioka (KAK, Japan, Tokio, geogr. Lat. 36°N); terremoti con magnitudo maggiore di 5.0, 214 eventi, catalogo JMA.

 

Osservazioni stagionali

Solo un esempio è riportato di seguito, che può dimostrare che condizioni analoghe valgono anche per le regolari variazioni magnetiche stagionali ed anche per la frequenza media mensile dei terremoti in un certo periodo di osservazione, qui dal 1970 al 1990.

Figura 7: Regione TOKYO: Numero di terremoti mensili (nm, runn. Av.), periodo 1970-1990, a fronte di una variazione magnetica media stagionale (1991-1993) in direzione N22E (polarità negativa), misurata all’Osservatorio geomagnetico Kakioka (KAK, Giappone, Tokio, Geogr. lat. 36 ° N); terremoti con magnitudo maggiore di 5.0, 377 eventi, catalogo JMA.

 

Il processo, il modello e le implicazioni

Una valutazione dell’impatto della MSE su una regione sismica è illustrato qui solo per la variazione solare Sq nella gamma diurna: Gli attuali sistemi ionosferici generati (Fig. 8), per induzione, sono molto simili a correnti dei vortici tellurici nella litosfera e nel mantello terrestre, con alcune riduzioni di intensità pari al 10-20% (Matsushita, 1968). Il momento magnetico, costruito dagli anelli di correnti Sq indotte, interagisce con l’intensità orizzontale H del campo magnetico principale della Terra (Fig. 9). Ne risulta una torsione di questo processo, che agisce sullo strato corrente, ad esempio sulla litosfera.

Figura 8: Sistema ionosferico attuale (Chapman, Bartels, 1940; correnti di 103 Amperes) che causa le “giornaliere variazioni magnetiche solari”  Sq.

Figura 9: Modello di flusso di corrente elettrica nella litosfera in presenza del campo magnetico principale della Terra (intensità orizzontale H). Una torsione viene generata, che agisce su quella della litosfera terrestre (forze Lorentz F). Centro del vortice: Q, centro della regione sismica: P.

 

La variazione magnetica Sq misurata è proporzionale alla corrente I, quindi riflette i cambiamenti della coppia T con l’ora del giorno, come la corrente del vortice tellurico si muove verso Ovest con uno spostamento di 15° di longitudine per ora. Il centro del vortice Q si trova a una latitudine di circa 30 ° N nell’emisfero settentrionale. Dato un anello di corrente di 1000 km di raggio e una corrente di 60 kA (che scorre nella sezione verticale di 1500 Km di larghezza e 0-500 km di profondità), il momento magnetico (MM = μ0 · I · D2 · π / 4) ammonta a MM =0,24 ·1012 Am2 (=Vsm), e con un’intensità magnetica orizzontale di H = 30 A/m (30.000 nT), la torsione diventa T = MM · H = 7,1·1012 VAs (=Joule). Questa energia è uguale all’energia rilasciata da un terremoto di magnitudo 5,4 tenendo conto della solita relazione Log e = 4,8 + 1,5. M. E se si considera solo una parte dell’intero anello di corrente, ad esempio una sezione di 200 x 200 km sulla superficie della Terra (dimensione assunta di qualsiasi zona sismica), si finisce con l’energia di un terremoto M = 3,8 per questo settore, che è la massima torsione possibile nella regione sismica (al punto P) durante l’ora locale, circa a mezzogiorno, quando la corrente I è perpendicolare a H. Tuttavia, l’interferenza con l’attività tettonica dipende dallo specifico orientamento del campo di stress in ogni zona sismica. In aggiunta a ciò, le analisi del tasso di aumento o diminuzione del tasso di frequenza dei terremoti Δn in relazione ai cambiamenti corrispondenti della corrente tellurica ΔI ha rivelato, che il rapporto k = Δn/ΔI (or Δn/ΔH) è circa lo stesso nelle tre fasce orarie, nel quotidiano, nella stagionalità e nella gamma a lungo termine. Questo indica che è solo uno ed è lo stesso meccanismo che causa i cambiamenti di attività sismica in tutti e tre i periodi di tempo. Per la regione TOKYO questo fattore è pari circa a 3 eventi M ≥   5 più o meno per anno se l’intensità magnetica N22E diminuisce / aumenta di 10nT/yr. Si tratta di una variazione annua del 15% dell’attività sismica (20 eventi M ≥   5 in media all’anno nel periodo 1970-1990), o una variazione del 100% in circa 7 anni. Secondo i tassi di alta energia coinvolti negli effetti magneto-sismici, che sono paragonabili all’energia fornita da forze tettoniche, sembra plausibile che il processo descritto sia il meccanismo d’innesco (trigger) di base e generale che influisce sul rendimento temporale dell’attività sismica regionale, ed in particolare della forte frequenza sismica (Fig. 2,3,6,7), a tale misura considerevole.

 

Riferimenti

Chapman, S., Bartels, J., 1940, Geomagnetism. Oxford Univ. Press (Clarendon), London and New York. Duma, G., 1996, Seismicity and the Earth’s magnetic field a clear relation demonstrated for several seismic regions, XXV General Assembly of the European Seismological Commission ESC, Reykjavik, Island, 1996, Icelandic Meteorological Office (Abstracts). Duma, G., Vilardo G., 1998, Seismicity cycles in the Mt.Vesuvius area and their relation to solar flux and the variations of the Earth’s magnetic field, Phys. Chem. Earth, Vol.23, No. 9-10, pp.927-931, 1998, Elsevier Science Ltd., UK. Duma, G., Ruzhin Y., Diurnal changes of earthquake activity and geomagnetic Sq-variations, XXVII General Assembly of the European Geophysical Society EGS, Nice, France, 20-27 April 2002, Session NH10 (Abstracts); Natural Hazard and Earth System Science (2003) 3:171-177, European Geosciences Union Matsushita S., 1968, Solar quiet and lunar daily variation fields, in: Physics of Geomagnetic Phenomena, Vol.1, International Geophysics Series, Royal Belgian Meteorological Institute, Uccle, Belgium. Nagata T., 1976, Seismo-magnetic Effect in a possible Association with the Niigata Earthquake in 1964. J. Geomag. Geoelectr., 28,,99-111.

 

Fonte : http://www.isfep.com/website%2014_013-G.Duma.pdf

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10 pensieri su “L’attività sismica controllata da regolari correnti telluriche indotte

  1. FBO :

    scusate la mia immensa ignoranza in materia
    ma in questo articolo si fa riferimento al magnetismo terrestre giusto?

    Ciao Fabio è un variazione di origine esterna regolare sul nostro campo magnetico terrestre.Qui trovi una paginetta, sintetica e ben fatta che spiega e chiarisce la tua domanda. Leggi anche le sezioni superiori.

    http://roma2.rm.ingv.it/it/tematiche/6/le_variazioni_di_origine_esterna/6/le_variazioni_regolari

    La variazione diurna media (calcolata su giorni quieti) viene chiamata Sq (solar quiet, solar indica che essa procede con il tempo locale, quiet che è caratteristica di una situazione di assenza di perturbazioni).

      (Quote)  (Reply)

  2. ok, quindi si tratta del campo magnetico terrstre.
    avevo capito che le variazioni mostrate avevano origini esterne, ma non capivo se anche la misura lo fosse

      (Quote)  (Reply)

  3. Alcune cosette…

    OT amministrativo
    Simon posta.

    Secondo, volevo ringraziare Simone per la traduzione di queste ricerca e il suo continuo impegno per Nia.
    😉

    Terzo.

    FBO :

    ok, quindi si tratta del campo magnetico terrstre.
    avevo capito che le variazioni mostrate avevano origini esterne, ma non capivo se anche la misura lo fosse

    Si le variazione dei grafici di riferiscono al campo magnetico terrestre, ma la vera origine (delle variazioni sopra specificate) è esterna.. Il sole (vedi le frecce).
    Così evitiamo fraintendimenti.
    🙂

      (Quote)  (Reply)

  4. Michele :

    Alcune cosette…

    OT amministrativo
    Simon posta.

    Secondo, volevo ringraziare Simone per la traduzione di queste ricerca e il suo continuo impegno per Nia.
    :wink:

    Terzo.

    FBO :

    ok, quindi si tratta del campo magnetico terrstre.
    avevo capito che le variazioni mostrate avevano origini esterne, ma non capivo se anche la misura lo fosse

    Si le variazione dei grafici di riferiscono al campo magnetico terrestre, ma la vera origine (delle variazioni sopra specificate) è esterna.. Il sole (vedi le frecce).
    Così evitiamo fraintendimenti.
    :smile:

    ok michele letto, ci penso io sto w-e !

      (Quote)  (Reply)

  5. @Michele
    Grazie Michele ma è il minimo che posso fare per dare un contributo a questo bellissimo blog ed a tutti gli utenti di NIA.

    L’immagine che hai postato rende proprio l’dea di chi ha in mano i fili del burattino…il Sole!!!

      (Quote)  (Reply)

  6. Intanto volevo far notare che il vento solare in meno di 24 ore è calato da 600 Km/sec. a 468,8 Km./Sec. di adesso … ed è solo l’undici Ottobre… cala Michele cala!!!

      (Quote)  (Reply)

  7. avete notato che sul sole c’è un po’ di casino nell’emisfero nord? le macchie tralaltro si sono ridimensionate di molto

      (Quote)  (Reply)

  8. Sembra che non solo la geologia della terra è legata con l’ambiente cosmologico, ma, attraverso questa connessione eleéctrica, gli esseri viventi sulla terra sono collegati. Se è così, come il professore grande Piccardi ha detto:
    http://www.rexresearch.com/piccardi/piccardi.htm
    e sono simili a quelli presentati fatto si è verificato negli ultimi “cambiamento” nota: il minimo di Maunder, sia in termini di attività tettonica come eventi umani.
    Questa idea può ancora sembrare “eretico” al paradigma attualmente prevalente scientifica, ma, se si segue rigorosamente il “spirito positivo” non possiamo escludere alcuna ipotesi in quanto ciò significherebbe “non credere” irrazionalmente.

      (Quote)  (Reply)

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