Geophysical monitoring of Stromboli volcano: insight into recent volcanic activity

Stromboli is an open conduit strato-volcano of the Aeolian archipelago (Italy), characterized by typical Strom-bolian explosive activity, lasting for several centuries, and by the emission of huge amounts of gas. The normalactivity of Stromboli is characterized by some hundreds of moderate explosions per day. Major explosions, whichlaunch scoria up to hundreds of meters from the craters, lava flows and paroxysmal explosions, which producelarge ballistic blocks, sometimes take place. During the effusive eruption in 2002 - 2003, which caused a tsunamiwith waves of about 10 meters high along the coasts of the Island, the monitoring system was enhanced. In 2006INGV has added two Sacks-Evertson borehole volumetric dilatometers to the surveillance system, in order to mon-itor changes in the local strain field by measuring areal strain. Today we have a large amount of geophysical dataand observations that allow us to better understand how this volcano works. After a period of low explosive activitystarted in mid-2014, Stromboli has shown a more intense explosive activity in the last few months. During the re-cent phase of increased activity, the geophysical monitoring system detected four major explosions occurred on 26July, 23 October, 1 November and 1 December 2017, respectively. The current phase of reawakening of Strombolivolcano has led the Italian civil protection authorities to decree the "attention" alert level (yellow) on the Island.PublishedVienna, Austria1IT. Reti di monitoraggio e sorveglianz

The real-time multiparametric network of Campi Flegrei and Vesuvius

Volcanic processes operate over a wide range of time scale that requires different instruments and techniques to be monitored. The best approach to survey a volcanic unrest is to jointly monitor all the geophysical quantities that could vary before an eruption. The monitoring techniques are sometimes peculiar for each volcano, which has its own behavior. The simultaneous investigation of all the geophysical and geochemical parameters improves the sensibility and the understanding of any variation in the volcanic system. The Osservatorio Vesuviano is the INGV division charged of the Campi Flegrei and Vesuvius monitoring, two of the highest risk volcanic complexes in the world due to the large number of people living on or close to them. Each of them have peculiarities that increase the monitoring challenge: Campi Flegrei has high anthropic noise due to people living within its numerous craters; Vesuvius has a sharp topography that complicates the data transmission and analysis. The real time monitoring of the two areas involves several geophysical fields and the data are transmitted by a wide data-communication wired or radio infrastructure to the Monitoring Centre of Osservatorio Vesuviano: - The seismic network counts of 20 station sites in Campi Flegrei and 23 in Vesuvius equipped with velocimetric, accelerometric and infrasonic sensors. Some of them are borehole stations. - The GPS network counts of 25 stations operating at Campi Flegrei caldera and 9 stations at Vesuvius volcano. All the procedures for remote stations managing (raw data downloading, data quality control and data processing) take place automatically and the computed data are shown in the Monitoring Centre. - The mareographic network counts of 4 stations in the Campi Flegrei caldera coast and 3 close to the Vesuvius that transmit to the Monitoring Centre where the data are elaborated. - The tiltmetric network consist of 10 stations distributed around Pozzuoli harbor, the area of maximum ground uplift of Campi Flegrei, evidenced since 2005, and 7 stations distributed around the Vesuvius crater. Each tiltmetric station is also equipped with a temperature and magnetic sensor. The signals recorded are sent to the Monitoring Centre. - The 4 marine multiparametric stations installed in the Pozzuoli gulf send accelerometric, broad band, hydrophonic and GPS data to the Monitoring Centre. - The geochemical network counts of 4 multiparametric stations in the fumarolic areas of Campi Flegrei and 2 stations in the Vesuvius crater (rim and bottom) with data transmission to the Monitoring Centre. They collect soil CO2 flux, temperature gradient and environmental and meteorological parameters and transmit them directly to the Monitoring Centre. - The permanent thermal infrared surveillance network (TIRNet) is composed of 6 stations distributed among Campi Flegrei and Vesuvius. The stations acquire IR scenes at night-time of highly diffuse degassing areas. IR data are processed by an automated system of IR analysis and the temperatures values are sent to the Monitoring CentrePublishedVienna, Austria1IT. Reti di monitoraggio e sorveglianz

Il monitoraggio sismico dei vulcani attivi della Campania: rete sismica ed analisi dei dati

La Rete Sismica dell’Osservatorio Vesuviano (RSOV) è una rete regionale costituita da stazioni sismiche analogiche a corto periodo e stazioni digitali a larga banda con trasmissione continua dei segnali al Centro di Acquisizione (figura 1). La Rete è progettata per il monitoraggio delle aree vulcaniche attive della Campania (Vesuvio, Campi Flegrei, Ischia) e fornisce informazioni relative alla sismicità a scala regionale in collaborazione con la Rete Sismica Nazionale Centralizzata (INGV – Centro Nazionale per il Monitoraggio della Sismicità). Il miglioramento e la standardizzazione della Rete iniziato nella prima metà del 2000 è continuato nell’anno in corso con la ristrutturazione di alcune stazioni (SFT, HR9, OTV, SSB, SMC) e la conversione a tre componenti di due stazioni dell’area vesuviana (BKE e CPV). Particolare attenzione è stata posta nel miglioramento dell’accoppiamento sismometrobasamento al fine di migliorare il rapporto segnale-rumore; il rumore di fondo rimane comunque elevato a quasi tutte le stazioni a causa dell’alto grado di urbanizzazione delle aree monitorate. E’ stata completata, inoltre, la ristrutturazione del Ponte Radio Centralizzato posto presso la sede di Via Manzoni. Questa operazione ha comportato la sostituzione di tutti gli apparati radio riceventi, obsoleti o inadeguati, e la ridistribuzione del sistema delle antenne di ricezione. Futuri miglioramenti ed espansioni della Rete sono inseriti nel Piano Triennale delle attività dell’I.N.G.V. e prevedono la conversione in larga banda di alcune stazioni analogiche e la ridondanza dei sistemi di trasmissione (telemetria UHF e satellitare) per garantire la continuità dell’acquisizione dei segnali.INGV Sezione di Napoli "Osservatorio Vesuviano"Published1IT. Reti di monitoraggio e sorveglianz

Rendiconto di sorveglianza sismica anno 2002

La Rete Sismica dell’Osservatorio Vesuviano (RSOV) è una rete regionale costituita da stazioni sismiche analogiche a corto periodo e stazioni digitali a larga banda con trasmissione continua dei segnali al Centro di Acquisizione (fig. 1). La rete è progettata per il monitoraggio delle aree vulcaniche attive della Campania (Vesuvio, Campi Flegrei, Ischia) e fornisce informazioni relative alla sismicità a scala regionale rilevata dalla Rete Sismica Nazionale Centralizzata (INGV – Centro Nazionale per il Monitoraggio della Sismicità). Il miglioramento e la standardizzazione della rete iniziato nella prima metà del 2000 è continuato nel 2002. In particolare è stata effettuata l'installazione di adeguate protezioni elettriche per proteggere la strumentazione da sovratensioni e scariche atmosferiche. Futuri miglioramenti ed espansioni della rete sono inseriti nel piano triennale delle attività dell’I.N.G.V. e prevedono la conversione in larga banda di alcune stazioni analogiche e la ridondanza dei sistemi di trasmissione (telemetria UHF e telefonica digitale) per garantire la continuità dell’acquisizione dei segnali.INGV Sezione di NApoli "Osservatorio Vesuviano"Published1IT. Reti di monitoraggio e sorveglianz

VULCANI DELL’AREA NAPOLETANA E DI STROMBOLI - MONITORAGGIO SISMICO (a cura dell’INGV – Osservatorio Vesuviano, Napoli) . Rendiconto dell'attività svolta nel secondo semestre 2006.

La Rete Sismica dell’Osservatorio Vesuviano (RSOV) è costituita da stazioni sismiche a corto periodo (20 a componente verticale e 12 a 3 componenti analogiche, una a 3 componenti digitale), da stazioni digitali a larga banda (8 a 3 componenti), da dilatometri (6 volumetrici in pozzo), da un array sismico (16 elementi a 3 componenti e corto periodo) e da un microfono infrasonico. La Rete è progettata per il monitoraggio delle aree vulcaniche attive della Campania (Vesuvio, Campi Flegrei, Ischia) e fornisce informazioni relative alla sismicità a scala regionale, in collaborazione con la Rete Sismica Nazionale Centralizzata (INGV – Centro Nazionale Terremoti). L'attuale geometria della rete, in condizioni di basso rumore sismico di fondo, consente di localizzare in maniera affidabile nelle aree del Vesuvio e dei Campi Flegrei anche alcuni eventi sismici con M<=1. I segnali delle stazioni della RSOV sono centralizzati presso il Centro di Monitoraggio di Via Diocleziano, in parte transitando per il Centro di Acquisizione di Posillipo in via Manzoni. Il Centro di Posillipo, che è collocato provvisoriamente dal febbraio 2004 in un container messo a disposizione del Dipartimento di Protezione Civile, centralizza le stazioni analogiche sia in trasmissione radio che su linee telefoniche dedicate ed ospita i sistemi di acquisizione in formato numerico dei segnali ricevuti. Nello stesso Centro vengono acquisiti anche i dati di alcune stazioni digitali del Vesuvio, tra cui l’array sismico, trasmessi tramite un ponte wireless dalla sede storica dell’OV. Dal Centro di Posillipo tutti i segnali sono convogliati al Centro di Monitoraggio in via Diocleziano tramite rete intranet e protocollo TCP/IP su linea numerica dedicata da 2 Mb/s. Le rimanenti stazioni broadband digitali che utilizzano per la trasmissione dei segnali linee ADSL e rete GARR, la stazione broadband SOB ed il microfono SFB, che trasmettono i segnali via wireless, sono direttamente centralizzati al Centro di Monitoraggio di Via Diocleziano. Il flusso dati complessivo realizzato dalla rete RSOV è di circa 3.7 GBytes/giorno. In Tab.1 sono riportati i dettagli di configurazione delle stazioni della rete permanente OV e nella Fig.1 è rappresentata la relativa mappa. Le stazioni analogiche sono equipaggiate con sismometri a corto periodo (1s); quelle a componente verticale con sensori Mark L4-C o Geotech S13, mentre quelle a tre componenti sono dotate di sensori Mark L4-3D o terne di sensori Geotech S13. Gli apparati di amplificazione e modulazione sono stati sviluppati e realizzati dal Laboratorio di Manutenzione e Sviluppo della Rete Sismica (sistema MARCAP). La trasmissione dei segnali è effettuata prevalentemente mediante telemetria UHF, con apparati radio sintetizzati a banda stretta (ERE PMDU2000), programmabili via porta RS-232 su tutta la banda operativa (430-450 MHz). Per 1 A cura di: M. Martini, G. Borriello, C. Buonocunto, M. Capello, A. Caputo, L. D’Auria, W. De Cesare, A. Esposito, F. Giudicepietro, D. Lo Bascio, M. Orazi, R. Peluso, P. Ricciolino, G. Scarpato, G. Talarico 54 alcune stazioni (NIS, STH, DMP, SFT, PE9 e TR9) la trasmissione è realizzata mediante linea telefonica dedicata (CDA). Le stazioni digitali a larga banda sono equipaggiate con sensori a 3 componenti Guralp CMG-40T con risposta tra 60s e 50Hz, quelle a corto periodo (array Vesuvio e stazione OV2) con sensori Lennartz LE3D da 1s. I dati sono acquisti localmente in formato numerico a 100 cps da apparati di acquisizione realizzati dall’INGV e trasmessi in continuo via porta seriale RS-232 a 9600 baud mediante telemetria UHF e wireless.ingv sezione di Napoli "Osservatorio Vesuviano"Published1IT. Reti di monitoraggio e sorveglianz

VULCANI DELL’AREA NAPOLETANA E DI STROMBOLI - MONITORAGGIO SISMICO (a cura dell’INGV – Osservatorio Vesuviano, Napoli) . Rendiconto dell'attività svolta nel primo semestre 2006.

La Rete Sismica dell’Osservatorio Vesuviano (RSOV) è costituita da stazioni sismiche analogiche a corto periodo (20 a una componente e 12 a 3 componenti), stazioni digitali a larga banda (4 a 3 componenti) e dilatometri (6) con trasmissione continua dei segnali al Centro di Monitoraggio. La Rete è progettata per il monitoraggio delle aree vulcaniche attive della Campania (Vesuvio, Campi Flegrei, Ischia) e fornisce informazioni relative alla sismicità a scala regionale in collaborazione con la Rete Sismica Nazionale Centralizzata (INGV – Centro Nazionale Terremoti). L'attuale geometria della rete, in condizioni di basso rumore sismico di fondo, consente di localizzare in maniera affidabile anche alcuni eventi sismici con M<=1, nelle aree del Vesuvio e dei Campi Flegrei. La ricezione dei segnali delle stazioni della RSOV è centralizzata presso un punto di raccolta dati sito in via Manzoni ed è basato prevalentemente su trasmissione radio e subordinatamente su linee telefoniche dedicate. Da qui i dati sono trasmessi al Centro di Monitoraggio, sito in via Diocleziano mediante protocollo TCP/IP su linea dedicata. In Tab. 1 sono riportati i dettagli di configurazione delle stazioni della rete permanente OV e nella Fig. 1 è rappresentata la relativa mappa. Le stazioni analogiche sono equipaggiate con sismometri a corto periodo (1s); quelle a componente verticale con sensori Mark L4-C o Geotech S13, mentre quelle a tre componenti sono dotate di sensori Mark L4-3D o terne di sensori Geotech S13. Gli apparati di amplificazione e modulazione sono stati sviluppati e realizzati dal Laboratorio di Manutenzione e Sviluppo della Rete Sismica (sistema MARCAP). Questi apparati hanno sostituito i precedenti modulatori in esercizio (Lennartz Mars-66), ormai obsoleti. La trasmissione dei segnali è effettuata prevalentemente mediante telemetria UHF con apparati radio sintetizzati a banda stretta (ERE PMDU2000) programmabili via porta RS-232 su tutta la banda operativa (430-450 MHz). Per alcune stazioni (NIS, STH, DMP, SFT, PE9 e TR9) la trasmissione è realizzata mediante linea telefonica dedicata (CDA). Le stazioni digitali a larga banda sono equipaggiate con sensori a 3 componenti Guralp CMG-40T con risposta tra 60s e 50Hz. I dati sono digitalizzati a 100 cps da un acquisitore locale costituito da una stazione Kinemetrics K2 e trasmessi in continuo via porta seriale RS-232 a 9600 baud mediante telemetria UHF. Gli apparati ricetrasmettitori sono costituiti da radio-modem SATEL mod. SATELLINE 3AS a banda stretta con canalizzazione a 12.5 kHz. Per tutte le stazioni il sistema di alimentazione primaria è garantito dalla linea elettrica o da pannelli solari da 75W.ingv sezione di napoli "Osservatorio Vesuviano"Published1IT. Reti di monitoraggio e sorveglianz

Rendiconto di sorveglianza sismica anno 2004

Obiettivo principale di una rete sismica per il monitoraggio vulcanico è quello di rilevare una serie di segnali associabili a processi che si sviluppano all’interno del vulcano e che possono essere attribuiti a variazioni dello stato dinamico del sistema. I fenomeni rilevabili sono costituiti da eventi sismici, talvolta manifestati come sciami, ossia sequenze di terremoti concentrati nel tempo, formati anche da centinaia di eventi nell'arco di poche ore. Questi eventi, spesso di bassa energia, sono generati da processi fisici diversificati (meccanismi di sorgente) in grado di produrre segnali simili a quelli riscontrati in aree non vulcaniche (Vulcano Tettonici - VT), oppure segnali a bassa frequenza, detti Long Period (LP), e segnali con frequenze molto basse, con periodi anche di diverse decine di secondi, detti Very Long Period (VLP). Infine i processi interni alla struttura vulcanica sono in grado di generare anche un segnale continuo detto microtremore vulcanico. L’attività di sorveglianza vulcanica, attraverso il rilevamento, l'analisi e la corretta interpretazione di questi fenomeni, si pone l’obiettivo ultimo di segnalare l’evoluzione del vulcano verso una ripresa a breve-medio termine dell'attività eruttiva. Il Centro di Monitoraggio dell’Osservatorio Vesuviano (INGV) gestisce le reti per la sorveglianza sismica del Vesuvio, dei Campi Flegrei e di Ischia che sono, come è noto, vulcani ad alto rischio a causa del loro stile eruttivo, prevalentemente esplosivo, e della presenza nelle loro prossimità di vaste aree urbanizzate.INGV Sezione di Napoli "Osservatorio Vesuviano"Published1IT. Reti di monitoraggio e sorveglianz

Rendiconto di sorveglianza sismica anno 2003

La Rete Sismica dell’Osservatorio Vesuviano (RSOV) è costituita da stazioni sismiche analogiche a corto periodo e stazioni digitali a larga banda con trasmissione continua dei segnali al Centro di Acquisizione (Fig. 1). La Rete è progettata per il monitoraggio delle aree vulcaniche attive della Campania (Vesuvio, Campi Flegrei, Ischia) e fornisce informazioni relative alla sismicità a scala regionale in collaborazione con la Rete Sismica Nazionale Centralizzata (INGV – Centro Nazionale Terremoti). La ricezione dei dati delle stazioni della RSOV è centralizzata presso la sede OV di via Manzoni. Nel mese di Marzo 2003 un cedimento strutturale ha reso inagibile l'edificio che ospitava detta sede. La necessità di individuare una soluzione alternativa nel più breve tempo possibile ha portato allo spostamento di tutto il sistema di centralizzazione ed acquisizione presso l'edificio adiacente, nei locali occupati dal Dipartimento di Urbanistica del Comune di Napoli. I limiti e la precarietà della nuova installazione hanno determinato per alcune stazioni un aumentato dei disturbi e delle interferenze sui segnali radio. Per questo motivo molti degli interventi effettuati sulla rete sismica durante l'anno sono stati indirizzati a cercare di ridurre questo inconveniente per migliorare la qualità dei segnali. Sulla base di tale esperienza è in programma una ristrutturazione della rete che prevede la centralizzazione dei segnali con sistemi ridondanti ed indipendenti.INGV Sezione Di Napoli "Osservatorio Vesuviano"Published1IT. Reti di monitoraggio e sorveglianz

Le attività del gruppo operativo SISMIKO in occasione del terremoto di Ischia Mw3.9 (MD4.0) del 21 Agosto 2017

After the MD 4.0 (Mw 3.9) earthquake of August 21 2017 which occurred on the Ischia island, the SISMIKO group [Moretti et al., 2016a; 2016b], which is the coordinating group of the emergency seismic networks of INGV, was activated and four seismic mobile stations were installed in the district of Casamicciola and Lacco Ameno integrated with the permanent network on the island. At the beginning, for the first three months, all the mobile stations, coded as T13 network, acquired locally and were equipped with short period sensors and one accelerometer. Starting from October 2017, the seismic signals for three of the four stations, in separate times from October 2017 to May 2018, were transmitted in real time to the INGV monitoring acquisition room for surveillance purposes. Nowadays, the mobile seismic network on the island is composed by six stations: three of them are telemetered while the others recorded signals on local disks. The seismic stations were equipped with short period sensors LE3Dlite 1Hz, LE3D 5s and FBA-EST Kinemetrics accelerometers. Although starting from September 2017, the seismicity of Ischia island was characterized by few low magnitude earthquakes, the installation of mobile stations T13 improved the performance of the seismic network either for the localization analysis or for the detection of very low magnitude earthquakes.Published1-281IT. Reti di monitoraggio e sorveglianzaJCR Journa

The seismic monitoring network of Mt. Vesuvius

Mt. Vesuvius (southern Italy) is one of the most hazardous volcanoes in the world. Its activity is currently characterized by moderate seismicity, with hypocenters located beneath the crater zone with depth rarely exceeding 5 km and magnitudes generally less than 3. The current configuration of the seismic monitoring network of Mt. Vesuvius consists of 18 seismic stations and 7 infrasound microphones. During the period 2006-2010 a seismic array with 48 channels was also operative. The station distribution provides appropriate coverage of the area around the volcanic edifice. The current development of the network and its geometry, under conditions of low seismic noise, allows locating seismic events with M<1. Remote instruments continuously transmit data to the main acquisition center in Naples. Data transmission is realized using different technological solutions based on UHF, Wi-Fi radio links, and TCP/IP client-server applications. Data are collected in the monitoring center of the Osservatorio Vesuviano (Italian National Institute of Geophysics and Volcanology, Naples section), which is equipped with systems for displaying and analyzing signals, using both real-time automatic and manual procedures. 24-hour surveillance allows to immediately communicate any significant anomaly to the Civil Protection authorities