Tomografia sismica del continente antartico con onde di Rayleigh derivate dall'analisi di rumore simsico

• Main Author: Commissari, Daniele
• Other Authors: Morelli, Andrea
• Format: Master Thesis
• Language: Italian
• Published: Alma Mater Studiorum - Università di Bologna 2020
• Subjects: Rumore sismico,Antartide,Tikhonov,Modello a priori,Inversione,Profilo di velocità,Modello sintetico; Fisica del sistema terra [LM-DM270]; Corto; antartic*; Antartide
• Online Access: https://amslaurea.unibo.it/id/eprint/21071/; https://amslaurea.unibo.it/id/eprint/21071/1/Tesi_DanieleCommissari.pdf

Lo scopo della tesi di laurea magistrale è ricostruire le eterogeneità laterali della struttura della litosfera del continente antartico utilizzando le onde di Rayleigh a diverso periodo (30, 40, 60 e 80s) derivate dall’analisi di rumore sismico. Ho utilizzato le velocità di gruppo relative alle onde di Rayleigh a diverso periodo e di applicare tecniche di inversione lineare ai minimi quadrati: la regolarizzazione di Tikhonov e inversione utilizzando un modello a priori. La regolarizzazione di Tikhonov ha le caratteristiche di: migliorare il modello, rendendo possibile una soluzione di tipo numerico, e di invertire prodotti matriciali quando non lo sono tramite l’aggiunta di un fattore di damping. L’inversione utilizzando un modello a priori è strettamente legata alla matrice di cova- rianza a priori che rappresenta le correlazioni spaziali attese per la struttura geologica in esame. Ho preliminarmente testato l’efficienza degli algoritmi su di un modello sintetico generato mediante un Gaussian random field 2D ed ho poi applicato i metodi ai dati reali. Infine, i risultati ottenuti sono stati confrontati con i sensitivity kernels descritti dal modello globale PREM, al fine di ottenere informazioni sulle principali caratteristiche della litosfera del continente antartico: onde di Rayleigh con periodo corto (30 e 40s) forniscono buone indicazioni sugli strati della crosta, mentre periodi lunghi (60 e 80s), danno indicazioni sulla litosfera e sul mantello superiore. Tutti i codici utilizzati per eseguire i vari processi di inversione e conversione dei dati, sono stati scritti da me nel linguaggio di programmazione Python e riportati in Appendice.