L'obiettivo del programma di ricerca è quello di sviluppare una comprensione approfondita delle variazioni di quota sia su lungo che su corto periodo. Su ampia scala temporale, i processi che inducono movimenti crostali verticali sono prevalentemente di origine tettonica e/o isostatica. In molte aree, inoltre,un contributo antropico si sovrappone alla tendenza naturale. Su breve scala temporale (stagionale)i movimenti verticali risentono degli effetti di carico/scarico indotti da variazioni di parametri ambientali quali, ad esempio, fattori meteo-climatici ed il ciclo idrologico. Sono influenzati quindi anche da processi inerenti il fenomeno del cambiamento globale. Inoltre, possono intervenire, a livello stagionale, altri meccanismi fino ad ora quasi mai presi in considerazione, quali la consolidazione dello strato superficiale del terreno in seguito a diminuzione stagionale del livello della falda freatica e l'espansione termica della struttura che supporta il sistema d'osservazione (GPS ad, esempio). Gli sviluppi più recenti relativi all'utilizzo del Global Positioning System (GPS), hanno mostrato che l'impiego del GPS per osservazioni continue (CGPS), affiancato da una sofisticata analisi dei dati, e supportato da osservazioni di parametri ambientali, consente di stimare le quote delle stazioni con alta risoluzione temporale (giornaliera o sub-giornaliera) ed alta precisione (pochi mm). Inoltre, la disponibilità di serie temporali sufficientemente lunghe, continue ed omogenee permette di individuare oscillazioni stagionali di ampiezza anche rilevante e di stimare, in modo attendibile, le variazioni di quota. L'identificazione e modellazione delle fluttuazioni stagionali nelle quote è fondamentale per poter dedurre correttamente le variazioni a lungo periodo. Infatti, le fluttuazioni stagionali, se non rimosse, possono contribuire ad una variazione lineare anche per alcuni millimetri all'anno. Tra le tecniche terrestri di osservazione, la gravimetria costituisce un metodo completamente indipendente, rispetto alle tecniche spaziali, per la stima e l'interpretazione dei movimenti crostali verticali. Attualmente, misure assolute e relative di gravità possono essere effettuate con una precisione di 10exp(-9), inoltre mediante gravimetri a superconduttore (SG), è possibile acquisire il segnale di gravità in modo continuo in una data stazione e misurare variazioni del campo di gravità con precisione dell'ordine di 10exp(-10). Le variazioni di quota desunte dalla combinazione di misure assolute e relative (SG) di gravità sono quindi confrontabili con quelle ottenute dall'analisi dei dati spaziali.

Studio delle variazioni di gravità e quota a Medicina da osservazioni continue di gravità, GPS e di parametri ambientali

ZERBINI, SUSANNA
2004

Abstract

L'obiettivo del programma di ricerca è quello di sviluppare una comprensione approfondita delle variazioni di quota sia su lungo che su corto periodo. Su ampia scala temporale, i processi che inducono movimenti crostali verticali sono prevalentemente di origine tettonica e/o isostatica. In molte aree, inoltre,un contributo antropico si sovrappone alla tendenza naturale. Su breve scala temporale (stagionale)i movimenti verticali risentono degli effetti di carico/scarico indotti da variazioni di parametri ambientali quali, ad esempio, fattori meteo-climatici ed il ciclo idrologico. Sono influenzati quindi anche da processi inerenti il fenomeno del cambiamento globale. Inoltre, possono intervenire, a livello stagionale, altri meccanismi fino ad ora quasi mai presi in considerazione, quali la consolidazione dello strato superficiale del terreno in seguito a diminuzione stagionale del livello della falda freatica e l'espansione termica della struttura che supporta il sistema d'osservazione (GPS ad, esempio). Gli sviluppi più recenti relativi all'utilizzo del Global Positioning System (GPS), hanno mostrato che l'impiego del GPS per osservazioni continue (CGPS), affiancato da una sofisticata analisi dei dati, e supportato da osservazioni di parametri ambientali, consente di stimare le quote delle stazioni con alta risoluzione temporale (giornaliera o sub-giornaliera) ed alta precisione (pochi mm). Inoltre, la disponibilità di serie temporali sufficientemente lunghe, continue ed omogenee permette di individuare oscillazioni stagionali di ampiezza anche rilevante e di stimare, in modo attendibile, le variazioni di quota. L'identificazione e modellazione delle fluttuazioni stagionali nelle quote è fondamentale per poter dedurre correttamente le variazioni a lungo periodo. Infatti, le fluttuazioni stagionali, se non rimosse, possono contribuire ad una variazione lineare anche per alcuni millimetri all'anno. Tra le tecniche terrestri di osservazione, la gravimetria costituisce un metodo completamente indipendente, rispetto alle tecniche spaziali, per la stima e l'interpretazione dei movimenti crostali verticali. Attualmente, misure assolute e relative di gravità possono essere effettuate con una precisione di 10exp(-9), inoltre mediante gravimetri a superconduttore (SG), è possibile acquisire il segnale di gravità in modo continuo in una data stazione e misurare variazioni del campo di gravità con precisione dell'ordine di 10exp(-10). Le variazioni di quota desunte dalla combinazione di misure assolute e relative (SG) di gravità sono quindi confrontabili con quelle ottenute dall'analisi dei dati spaziali.
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