GRAVIMETRIA

Il rilievo gravimetrico e' stato realizzato mediante un gravimetro marino della LaCoste&Romberg modello AirSea Gravity System II (www.microglacoste.com/airsea.htm), di proprieta' di ENI E&P e in gestione al gruppo INGV di Porto Venere-Roma2. L'AirSea e' composto da 3 componenti: il sensore, un modulo di potenza che gestisce sia l'hardware sia il software e un frame sul quale vengono installate tutte le componenti. La parte hardware della power module gestisce e governa la piattaforma inerziale stabilizzata all'interno della quale si trova il sensore; il software invece gestisce il dato in input e output ricostruendo il valore di gravita', applicando un adeguato prefiltraggio per il controllo real-time del dato e calcolando le correzioni dovute al moto lungo i due assi. Lo strumento e' equipaggiato con un sistema di controllo zero-length-spring; lo smorzamento delle accelerazioni verticali impresse dalla nave avviene attraverso cuscini ad aria, elastici e pistoni idraulici posti alla base del frame. Il meccanismo di acquisizione e correzione delle accelerazioni orizzontali, impresse allo strumento dal moto della nave, si basa su di una coppia di giroscopi e accelerometri posti sui due assi. Il gravimetro dispone di un sistema UPS integrato per garantire la continuita' di acquisizione. Per attenuare gli effetti douti al moto ondoso lo strumento e' stato assemblato in sala carteggio, sottostante la sala registrazione, vicino al baricentro della nave, subito sotto la linea di galleggiamento (vedi Tabella 3).

L'alimentazione e' stata fornita mediante presa stabilizzata sotto UPS della nave; i dati di navigazione in input allo strumento da un GPS TRIMBLE in configurazione EGNOSS. Un cavo seriale RS232 e' stato predisposto per la replica e backup del dato su di un pc in sala 'laboratorio'.

Lo strumento ha acquisito con ottima regolarita' e continuita' senza particolari disocntinuita' dal 2008-04-15 al 2008-05-12 con frequenza di campionamento di 1 Hz; complessivamente sono stati acquisiti punti corrispondenti a 7000 Km di linee. La bonta' del dato acquisito e' stata verificata su profili attraverso la valutazione qualitativa del rapporto segnale/rumore e segnale/spike. Si riporta a titolo di esempio un profilo di linea che evidenzia la regolarita' dell'acquisizione e l'assenza di spike (gravita' espressa in Counter Unit sulle y, n°di items sulle x).

Una pre-elaborazione dei dati gravimetrici e' stata realizzata secondo la seguente procedura:

1. Ricalcolo del valore di gravita' dai parametri acquisiti (passaggio da C.U. a mGal)
2. Correzione di Eötvös, $\delta g_E = 7.503 V \sin \lambda cos \Phi + 0.004154 V^2$ [1]
3. Calcolo della gravita' teorica (calcolato per ogni punto secondo il Geodetic Reference System -1980- adottato dalla IAG per il World Geodetic System -1984-)
   $g_0 = 9.7803267714 - \frac {1+0.00193185138639 \sin^2 \lambda} {1-0.00669437999013 sin^2\lambda}$ [2]
4. Calcolo dell'anomalia in aria libera, $\Delta g_F = g_{oss} - g_0$ [3]
5. Calcolo della correzione di piastra, $\delta g_{sb} = 2\pi \rho \gamma h$ [4]
6. Calcolo dell'anomalia di Bouguer, $\Delta g_B = \Delta g_F - \delta g_{sb}$ [5]

dove V e' la velocita' della nave (in Kn), $\lambda$ e' l'azimut della rotta (heading in gradi), $\Phi$ e' la latitudine geografica, $g_0$ e' la gravita' normale, $\Delta g_F$ l'anomalia di Faye, $g_{oss}$ il valore di gravita' osservata, $\delta g_{sb}$ la correzione di piastra, h lo spessore della piastra, $\rho$ il valore di densita' crostale, $\gamma$ la costante di gravitazione universale, $\Delta g_B$ l'anomalia di Bouguer. Altre correzioni (tide, deriva strumentale etc) verranno realizzate in post-processing.

Nella prima parte della campagna, durante il transito da Napoli, e' stato acquisito un profilo di gravita' sulla cresta del vulcano Marsili, ripetendo esattamente una linea del rilievo 2006 [Paltrinieri et al.(2006)], effettuata con lo stesso strumento. Il confronto qualitativo tra i due profili acquisiti permette di verificare eventuali drifts strumentali. Come si vede dalla Fig.14, nei due anni intercorsi fra i rilievi si evidenzia uno scostamento dei valori, che si posizionano tuttavia su una curva sostanzialmente identica nel tempo (variazioni ai bordi sono dovute a non perfetta coincidenza delle rotte percorse).

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Figura 14: Confronto di due linee ripetute lungo la cresta sommitale del Vulcano Marsili (2006-2008).