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Accoppiamento Terra Solida - Alta Atmosfera


Un approccio sistemico viene applicato al sistema Terra, al fine di discriminare e di correlare i vari processi e le interazioni che avvengono al suo interno. La Geosistemica (De Santis, 2009) studia la Terra da un punto di vista olistico. Il pianeta Terra è quindi considerato come un sistema complesso unico e lontano dall’equilibrio, formato da numerose parti diverse (sotto-sistemi), che non agiscono in modo indipendente, ma interagiscono tra loro continuamente. La maggior parte delle interazioni sono non lineari, tanto da dire che "la risultante è più della somma delle parti". Le interazioni non sono solo in termini di contrasti, ma, e soprattutto, di cooperazione e di reciproca organizzazione. Questo è il caso degli accoppiamenti e delle interazioni tra le tre componenti meccaniche del sistema Terra: la terra solida e le due parti fluide, l’atmosfera e gli oceani. Ogni componente interagisce con le altre in modo complesso e secondo diverse scale spazio-temporali. Ad esempio, alcune sorgenti geofisiche della Terra solida possono generare la propagazione di onde in atmosfera, che, in linea di principio, ci permettono di quantificare meglio eventi estremi come i terremoti e i fenomeni vulcanici.

Come esempio di studio (Cianchini et al., 2009) mostriamo l’applicazione di questo approccio al grande terremoto di Sumatra (M = 9.1, 26/12/2004) analizzando i dati magnetici del satellite CHAMP (Figura 1).

Figura 1 Distribuzione spaziale delle orbite del satellite CHAMP per il 26 dicembre 2004. La piccola stella nella parte
inferiore del globo indica la posizione dell’epicentro del terremoto

Abbiamo applicato alcuni concetti della Teoria dell’Informazione (l’Informazione di Shannon) ai dati magnetici satellitari trovando un cambiamento del trend subito dopo il terremoto (Figura 2), che non può essere giustificato da cause esterne.

Figura 2          Informazione di Shannon (curva superiore) dedotta dai coefficienti di Gauss dopo un’inversione in armoniche sferiche giorno per giorno dei dati geomagnetici del  satellite CHAMP, insieme all’indice planetario magnetico giornaliero (curva inferiore). La stella indica il giorno del terremoto di Sumatra con magnitudo Mw=9.1

 

 


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