Sismologia: simulazione e analisi dati
Per informazioni
caspur.it
Il CASPUR collabora dal 1995 con l'Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia per la progettazione e lo sviluppo di soluzioni applicative finalizzate alla simulazione della propagazione della radiazione sismica nella struttura geologica terrestre.
Il Consorzio offre soluzioni utilizzabili sia per l'analisi dei dati che per la visualizzazione dei risultati con essa ottenuti.
Il CASPUR mette a disposizione dell'Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) soluzioni applicative che consentono di effettuare simulazioni di propagazione della radiazione sismica, in domini geologici sempre più realistici e precisi (2D e 3D).
Per rendere più agevole l'utilizzo delle proprie applicazioni, il Consorzio ha creato anche l'applicazione web-based denominata WISA (Web Interface for Seismological Applications).
L'attività di collaborazione che ha condotto alla predisposizione di diverse soluzioni applicative si inserisce nell'ambito di un "accordo quadro" che, nel dettaglio, coinvolge la Sezione di Sismologia e Tettonofisica di Roma dell'INGV e il nostro Consorzio. Questa collaborazione mira a definire gli ambiti di interesse e le attività; esso punta a garantire all'INGV un supporto altamente qualificato, sia sul piano tecnologico che professionale, inteso ad utilizzare strumenti (hardware e software) all'avanguardia.
Attualamente lo studio dell'interazione tra la radiazione sismica e la struttura geologica terrestre (alla base dello studio degli effetti dei terremoti) è descritta da equazioni del moto la cui soluzione "analitica" risulta impossibile da calcolare in casi reali. Per questo motivo, il ricorso all'approccio "numerico" risulta indispensabile in questo ambito di ricerca. La collaborazione tra CASPUR e INGV ha consentito di sviluppare soluzioni capaci di simulare, in modo sempre più accurato e veloce, i fenomemi fisici coinvolti così da prevederne gli effetti reali.
Lo sviluppo di software specialistico si è avvalso dello studio, della sperimentazione e dell'implementazione di diverse tecniche numeriche (differenze finite, volumi finiti, elementi finiti) e di alcune tra le principali metodologie di parallelizzazione (OpenMP, MPI e Scalable Modeling System).
La problematica studiata è quella dei cosiddetti "effetti di sito" in aree urbane: essa caratterizza l'impatto di un terremoto, valutandone gli effetti sui manufatti di particolare interesse storico.
Nel corso degli anni, sono stati prodotti codici "paralleli" 2D e 3D che simulano la propagazione delle onde sismiche nei bacini di interesse e producono "sismogrammi sintetici", grafici dell'andamento temporale della risposta del mezzo in determinati punti in superficie. I sismogrammi sono infatti uno strumento essenziale sia alla comprensione degli effetti potenzialmente distruttivi che delle frequenze alle quali il terreno "risuona".