Técnicas de antena sísmica en volcanología

TÉCNICAS DE ANTENA SÍSMICA EN VOLCANOLOGÍA
INSTRUMENTACIÓN EN VULCANOLOGÍA
Universidad de Nariño Facultad de Ingeniería - Ingeniería el Electrónica

RESUMEN: Una antenag ( array) sísmica es un conjunto numeroso de sismómetros distribuidos en una superficie reducida, según una configuración que puede ser ordenada o aleatoria. Por tanto, una de las características fundamentales de las antenassísmicas es la distribución densa de estaciones, que deben tener características instrumentales conocidas y lo más parecidas posibles, además de un muestreo sincronizado en todas ellas y una homogeneidad en el terreno de despliegue
PALABRAS CLAVE: Antena sísmica, vulcanología, sensores, ondas. INTRODUCCIÓN: El principio de funcionamiento de una antena sísmica es caracterizar una señal sísmicapartiendo del análisis simultáneo de los registros obtenidos por un número elevado de sensores. El dispositivo permite caracterizar la señal en función de un ángulo de incidencia α (azimut) y un vector S (lentitud) definido como inverso de la velocidad aparente del frente de ondas.

Determinación de la zona fuente mediante dos antenas sísmicas. La figura corresponde a un experimento llevado a cabo enel volcán Stromboli por el Observatorio Vesubiano, el Instituto Andaluz de Geofísica y el Departamento de Volcanología del CSIC. Técnicas de antenas sísmicas: Tradicionalmente el registro sísmico se ha realizado mediante redes sísmicas, formadas por numerosas estaciones con enlaces telemétricos, distribuidas de forma que cubran todo el entorno de la zona donde se producen los eventos. Este tipode redes se utiliza normalmente para el seguimiento de las crisis volcánicas, sin embargo, el despliegue de una red sísmica de este tipo alrededor del volcán en muchas ocasiones no es posible, especialmente por causa de la topografía, ausencia de vías de comunicación o falta de tiempo. La puesta en operación de los enlaces telemétricos tampoco resulta fácil de conseguir en poco tiempo. Durante lacrisis de un volcán es necesario tener acceso en tiempo real a los datos registrados por cada una de las estaciones que configuran la red. En general, hay que acudir a varios repetidores para hacer llegar la señal de las distintas estaciones al centro de registro. La contaminación del espectro radioeléctrico hace que los registros obtenidos en estas circunstancias sean habitualmente de moderadacalidad. La pérdida de uno de los repetidores puede suponer que un grupo importante de estaciones quede inoperativo. El fundamento del método de análisis de los registros obtenidos en una red sísmica para el estudio de la sismicidad de una zona se basa en identificar las distintas fases de los eventos y determinar las diferencias de tiempo. Partiendo de estas diferencias, se procede a la localizacióndel foco. La máxima precisión en la localización, con los algoritmos tradicionalmente usados basados en técnicas de mínimos cuadrados, sólo se obtiene si el evento se produce dentro de la red. La perdida de un grupo de estaciones hace perder mucha precisión a la red.

La figura muestra una antena circular de 9 canales sobre el que incide una onda plana y el registro obtenido en cada canal. Lastécnicas de localización de las antenas sísmicas suministran, como primer dato, el valor de la velocidad aparente con que las ondas atraviesan la superficie de las antenas, y el azimut epicentro-antena de la fuente sísmica. Si se combina este dato con el de datos de lectura P y S y trazado del rayo, entonces es posible determinar la posición del foco de estos terremotos. Para las otras señales, enlas que se carece de fases reconocibles, una antena sólo da información de la dirección de la fuente y de la propagación de las ondas. Si se usan dos antenas combinadas, es posible determinar la posición de la zona epicentral. Esta determinación es imposible usando una red sísmica convencional.

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Una antena sísmica está constituido por una serie de geófonos (G) unidos por cables a un...