Atenuació de la intensitat amb la distància a l'epicentre

Atenuació de la intensitat amb la distància a l'epicentre

Les ones sísmiques que arriben amb una determinada amplitud a una localització determinada es poden veure modificades (reduïdes o ampliades) depenent del comportament mecànic dels materials del subsol. Aquest fenomen s’anomena efecte de sòl o efecte de lloc i afecta els materials situats fins a algunes desenes de metres per sota la superfície del terreny, on es fonamenta qualsevol construcció o edifici. Si hi ha contrastos marcats del tipus de materials al subsòl, aquest efecte pot provocar diferències rellevants en l’amplitud, freqüència i durada de les ones sísmiques, i per tant també en el grau de destrucció fins i tot dins d’un mateix barri. Per això, especialment en el cas d’infraestructures crítiques, la valoració acurada de l’efecte de lloc és un aspecte molt rellevant que requereix dur a terme estudis sismològics locals especialment dissenyats per determinar les característiques i gruix dels materials superficials i el seu comportament sísmic. Les zones on l’amplitud de l’ona sísmica es pot veure més incrementada per l’efecte de lloc és on el subsol superficial està format per sediments detrítics fins (argiles, llims i sorres) sense consolidar (com, per exemple, zones on hi havia hagut un llac o maresmes actualment reblertes o dessecades). En el cas que la porositat dels sediments mantingui un elevat contingut en aigua, l’amplificació de l’ona sísmica pot ser encara més acusada i generar intensitats, fins i tot, més elevades que en la zona epicentral. A part dels materials superficials, localment també es pot produir una amplificació anòmala de l’amplitud de les ones sísmiques en funció de certes característiques topogràfiques, tals com:

La següent figura mostra gràficament com es redueixen les intensitats dels terratrèmols a mesura que s’augmenta la distància a l’epicentre, a causa dels fenòmens d’atenuació de les ones sísmiques.

Gràfic que mostra com, de forma general, es redueix la intensitat d’un terratrèmol a mesura que ens allunyem de la zona epicentral en una regió. Les corbes més gruixudes corresponen a valors enters de la magnitud expressada en l’escala Ms, i les corbes en línia discontínua corresponen divisions decimals. Per exemple, la figura indica que un terratrèmol de magnitud Ms igual a 4.0 s’experimenta amb una intensitat IV a la zona epicentral, amb intensitat III entre 6 i 30 km de distància, amb intensitat II entre 30 i 70 km i amb intensitat I entre 70 i aproximadament 150 km de distància. Noteu que l’escala vertical d’intensitats no té valors decimals i que l’eix horitzontal de distàncies està representat mitjançant una escala logarítmica. Gràfic modificat i adaptat per Raimon Pallàs (RISKNAT), a partir de gràfics originals extrets de https://doi.org/10.1007/s10950-020-09965-w

El gràfic anterior. permet imaginar com varien generalment els valors d’intensitat a mesura que ens allunyem de l’epicentre d’un terratrèmol. La recerca en sismologia sobre el comportament observat de molts terratrèmols en una regió determinada, permet desenvolupar les equacions que permeten construir aquests tipus de gràfics. A cada regió, en funció de les seves característiques, s’hi adaptarà una funció o una altra, i per tant, cada zona necessitarà un gràfic lleugerament diferent per tal de reflectir l’atenuació de forma realista.

Cal tenir en compte, a més, que la figura anterior és una gran simplificació de la la realitat: l’atenuació de la intensitat amb la distància a l’epicentre també està condicionada per la profunditat de l’hipocentre, factor no contemplat a la figura. A igualtat d’intensitat epicentral, en el cas d’un terratrèmol som, la reducció de la intensitat amb la distància tendeix a ser més ràpida que en el cas d’un terratrèmol profund.