Rapporto sull'Attività Scientifica 2002 - INGV Home Page

Sezione di Roma 1 Sismologia e Tettonofisica
parametrici e la simulazione di eruzioni storiche ed attuali (Neri et al., 2002 a,b; Clarke et al., 2002, GSL in print). Si è
inoltre iniziata la parallelizzazione dei codici numerici ottenendo una prima versione 2D del codice di dispersione (Esposti
Ongaro et al., ParCo 2002).
Risalita del magma nel condotto
Il modello fisico di risalita del magma è stato ulteriormente sviluppato e applicato alla ricostruzione della dinamica di
ascesa del magma nel condotto e delle condizioni al cratere (Campi Flegrei, Vesuvio). Il codice è inoltre stato utilizzato
per analizzare i fenomeni di frammentazione del magma, nonché l’influenza della composizione magmatica e delle
equazioni costitutive dei magmi sulla dinamica di flusso. Particolare attenzione è stata posta alla dinamica dei magmi di
composizione alcalina. Il modello è stato inoltre utilizzato in combinazione con il modello di dispersione per l’analisi degli
effetti delle proprietà magmatiche sullo stile eruttivo (Neri et al., 2002a; Todesco et al., 2002).
Raffreddamento e svuotamento della camera magmatica
I meccanismi di raffreddamento e svuotamento delle camere magmatiche sono stati descritti tramite modelli numerici
agli elementi finiti e a parametri concentrati (Longo, 2002; Macedonio et al., 2002). Particolare attenzione è stata rivolta
allo studio del sistema di alimentazione del Vesuvio al fine di simulare il processo di raffreddamento e cristallizzazione
del magma. Nel corso dell’anno è iniziato lo sviluppo di un nuovo codice ad elementi finiti in grado di tenere conto dello
sviluppo di una fase gassosa nel magma e della conseguente comprimibilità.
Colate di lava
La simulazione delle colate di lava è stata realizzata tramite lo sviluppo di modelli probabilistici basati sul concetto di
massima pendenza ed ipotizzando variazioni stocastiche e non della topografia. Tali modelli, come descritto in seguito,
sono stati utilizzati nell’ambito dell’attività fornita dalla UF durante la crisi dell’Etna (Favalli et al., Rapporto Tecnico 2002).
Equilibri di fase
Nel 2002 sono continuati gli studi relativi agli equilibri multicomponenti liquido-fluido. In particolare è stato formulato un
modello di saturazione di specie gassose nel sistema C-H-O-S in fusi silicatici di composizione variabile (Papale, SFG 2002;
Moretti et al., GSL 2002). Tale modello risolve la superficie di saturazione delle specie volatili, e la composizione chimica del
gas all’equilibrio, in un ampio intervallo di pressione, temperatura, composizione, e condizioni redox del magma.
Le ricerche relative alla stima della pericolosità vulcanica si sono rivolte alla definizione quantitativa degli scenari eruttivi,
integrando studi sulla storia eruttiva e misure di laboratorio con i modelli numerici sviluppati. Gli studi si sono concentrati
sui vulcani attivi italiani o esteri di particolare interesse. La UF ha inoltre contribuito alla definizione degli scenari
eruttivi durante la crisi eruttiva dell’Etna 2002 ed ha partecipato alle operazioni internazionali nell’ambito dell’intervento
coordinato dalle Nazioni Unite in seguito all’eruzione del vulcano Nyiragongo (DRC). In particolare è stata svolta la
seguente attività:
Vesuvio e Campi Flegrei
Per quanto riguarda la pericolosità da flussi piroclastici sono state realizzate nuove simulazioni utilizzando i più recenti
modelli di risalita del magma nel condotto e di dispersione piroclastica (Todesco et al., 2002; Esposti Ongaro et al.
2002). I risultati hanno permesso di quantificare le caratteristiche di pericolosità dei flussi generati dal collasso di colonna
e di analizzare l’effetto di importanti fattori quali la composizione del magma, il flusso di massa, il profilo topografico
e l’angolo di dispersione. Analogamente, mappe di pericolosità sono state realizzate per la ricaduta di ceneri integrando
risultati della modellistica fisica con la mappatura delle eruzioni storiche (Cioni et al., 2002).
Etna
Durante la recente crisi dell’Etna sono stati applicati, in tempo reale, modelli probabilistici di colata lavica (Favalli et al., Rapporto
Tecnico, 2002). Il modello ha permesso di definire le possibili aree di invasione della colata durante la sua evoluzione,
sia lungo il settore NE che S del vulcano. È inoltre stata ipotizzata una serie di possibili bocche eruttive, tenendo conto dell’attuale
assetto strutturale dell’Etna, in modo da prevedere le aree potenzialmente interessate da future colate di lava.
Nyiragongo
Il contributo dell’UF ha riguardato la partecipazione alla prima squadra di intervento scientifico che si è recata sul posto
nei giorni immediatamente successivi all’eruzione, all’attività di Resident Volcanologist presso l’Osservatorio Vulcanologico
di Goma, supportata dalle UN nei mesi successivi l’eruzione, e al coordinamento dell’attività scientifica internazionale
per la definizione della pericolosità del vulcano.
Pubblicazioni dell’anno su riviste JCR
Bertagnini et al. (2002): J. Geophys. Res.
Cioni et al. (2002): J. Geophys. Res.
Clarke et al. (2002): Nature.
Esposti Ongaro et al. (2002): Bull. Volcanol.
Neri et al. (2002a): J. Volcanol. Geoterm. Res.
35