Aree e Temi di Ricerca

Dipartimento di Scienze della Terra, dell'Ambiente e delle Risorse

Figura iniziale Di Maio
Esplorazione geofisica e modellazione di fenomeni di rischio naturale
Gruppo di ricerca

Strutturati: Rosa Di Maio, Mauro La Manna, Umberto Riccardi

Non strutturati: Eleonora Vitagliano, Claudio De Paola, Rolando Carbonari, Payal Rani, Rosanna Salone, Roberto Manzo

L'attività di ricerca si articola in due filoni principali:

  • esplorazione del sottosuolo per lo studio di strutture geologiche e/o antropiche superficiali e profonde;
  • modellazione di fenomeni di origine naturale (o antropica) per la determinazione di scenari di pericolosità nell'ambito del rischio sismico, vulcanico, idrogeologico e di contaminazione di suoli e falde.

Per quanto riguarda l'esplorazione del sottosuolo, l'attività di ricerca si focalizza principalmente sull'utilizzo di metodi di prospezione geoelettrica ed elettromagnetica per la caratterizzazione delle sorgenti di anomalia in diversi ambiti applicativi, mentre la modellazione di fenomeni di origine naturale e/o antropica si sviluppa sia attraverso l'integrazione e l'interpretazione di dati di diversa natura sia attraverso l'utilizzo di metodi numerici della geofisica e della fisica statistica.

 Principali temi di ricerca:

  • Rilievi geofisici (geoelettrica, magnetometria, GPR, FDEM, TDEM) applicati a problematiche idrogeologiche, ingegneristiche, geo-ambientali e archeologiche
  • Tecniche di misura e interpretazione integrata di dati di microgeofisica (geoelettrica, GPR) e termografici per la stima dello stato di conservazione di strutture architettoniche
  • Metodologie di inversione di dati geofisici, basate su tecniche di analisi spettrale e di ottimizzazione globale, per la completa definizione e caratterizzazione delle sorgenti di anomalia
  • Effetti elettrosismici per l’individuazione di possibili precursori di eventi sismici o vulcanici
  • Simulazione di fenomeni naturali complessi (i.e., frane ed eruzioni vulcaniche) attraverso modelli di criticità auto-organizzata e automi cellulari
  • Modelli idro-geofisici per la stima di contaminazioni di suoli e falde e simulazione della propagazione di fluidi contaminati
  • Modelli di velocità e di attenuazione da registrazioni di rumore sismico in ambiente vulcanico
  • Modellazione e monitoraggio dei fenomeni di deformazione superficiale del suolo attraverso l’integrazione di dati geodetici (GPS, SAR), geologici, idrologici e climatici
  • Modellazione e simulazione della dinamica di sistemi idrotermali e geotermici attraverso misure magnetotelluriche e gravimetriche in continuo.

Collaborazioni nazionali:

  • Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile e Ambientale, Università di Padova
  • Dipartimento di Ingegneria Industriale, Università di Padova
  • Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente, Università di Pavia
  • Dipartimento di Matematica e Fisica, Università Roma TRE
  • Dipartimento di Fisica, Università di Napoli Federico II
  • Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile e Ambientale, Università di Napoli Federico II
  • Dipartimento di Ingegneria Industriale, Università di Napoli Federico II
  • Dipartimento di Fisica E. Caianiello, Università di Salerno
  • Dipartimento di Geoingegneria e Tecnologie Ambientali, Università di Cagliari
  • INGV Sezione Osservatorio Vesuviano di Napoli
  • Istituto Superiore per la protezione e la Ricerca Ambientale, Servizio Geologico d’Italia

Collaborazioni internazionali:

  • Department of Environmental and Natural Resources Engineering, Technological Educational Institute of Crete, Chania, Crete, Greece
  • School of Environmental Engineering, Technical University of Crete, Crete, Greece
  • Deltares, Institute for Applied Research in the Field of Water and Subsurface MH Delft, The Netherlands
  • Department of Earthquake Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
  • College of Earth, Ocean, and Atmospheric Sciences, Oregon State University, Corvallis, Oregon
  • École et Observatoire de Sciences de la Terre, University of Strasbourg, France
  • Institute de Physique du Globe, Strasbourg, France
  • Grupo de Investigación Geodesia de la Universidad Complutense de Madrid, Madrid, Spain
  • GFZ German Research Centre for Geosciences, Potsdam, Germany
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Fig.1. Ricostruzione di sezioni geologiche sulla base dei risultati di indagini geoelettriche condotte su di un versante del Mt. Faito (Napoli) in un'area a rischio debris-flow.
 
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Fig. 2. Correlazione tra dati geoelettrici e idrogeologici.

 

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Fig. 3. a) Mappa del Potenziale Spontaneo nell'area del Mt. Somma-Vesuvio (Napoli); b) volume dei dati invertiti.

 

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Fig. 4.Modello di velocità 1D per l’isola d’Ischia (Napoli) utilizzando il campo d’onda diffuso del rumore sismico (c). Risultati dell'inversione congiunta dei dati di dispersione (a) e rapporto spettrale H/V medio (b).

 

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Fig. 5. Simulazione della risalita di CO2 lungo una zona di faglia attiva.

 

esplor geof6Fig. 6. Registrazione gravimetrica acquisita al Vesuvio (curva blu) e segnale residuo (curva rossa) dopo rimozione delle variazioni di gravità dovute alle maree e agli effetti meteo-marini.

 

 
 
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