Analysis of slip distribution of large earthquakes oriented to tsunamigenesis characterisation

The present thesis focuses on the on-fault slip distribution of large earthquakes in the framework of tsunami hazard assessment and tsunami warning improvement. It is widely known that ruptures on seismic faults are strongly heterogeneous. In the case of tsunamigenic earthquakes, the slip heterogeneity strongly influences the spatial distribution of the largest tsunami effects along the nearest coastlines. Unfortunately, after an earthquake occurs, the so-called finite-fault models (FFM) describing the coseismic on-fault slip pattern becomes available over time scales that are incompatible with early tsunami warning purposes, especially in the near field. Our work aims to characterize the slip heterogeneity in a fast, but still suitable way. Using finite-fault models to build a starting dataset of seismic events, the characteristics of the fault planes are studied with respect to the magnitude. The patterns of the slip distribution on the rupture plane, analysed with a cluster identification algorithm, reveal a preferential single-asperity representation that can be approximated by a two-dimensional Gaussian slip distribution (2D GD). The goodness of the 2D GD model is compared to other distributions used in literature and its ability to represent the slip heterogeneity in the form of the main asperity is proven. The magnitude dependence of the 2D GD parameters is investigated and turns out to be of primary importance from an early warning perspective. The Gaussian model is applied to the 16 September 2015 Illapel, Chile, earthquake and used to compute early tsunami predictions that are satisfactorily compared with the available observations. The fast computation of the 2D GD and its suitability in representing the slip complexity of the seismic source make it a useful tool for the tsunami early warning assessments, especially for what concerns the near field.

Ricerche di campo per lo sviluppo della tecnologia del maschio sterile nella lotta ad Aedes albopictus (Skuse)

Aedes albopictus (Skuse), comunemente detta Zanzara Tigre, ha invaso, negli ultimi anni, molti paesi, soprattutto in modo passivo attraverso il commercio di pneumatici usati. Questa specie è particolarmente adatta all'applicazione della tecnica dell'insetto sterile (SIT), basata su allevamento massale, sterilizzazione e rilascio in campo di un gran numero di maschi della specie vettrice. I maschi sterili rilasciati devono essere in grado di volare, di disperdersi sul territorio, di sopravvivere, di essere sessualmente attivi abbastanza a lungo per coprire il tempo tra una fase di rilascio e la successiva, di individuare le femmine vergini selvatiche e competere con successo per l'accoppiamento con i maschi selvatici. La dispersione e la sopravvivenza dei maschi di Ae. albopictus allevati in laboratorio, sono state studiate mediante tecniche di marcatura, rilascio e ricattura. Le catture sono state eseguite da tecnici specializzati, in un raggio di 350 m dal sito di rilascio. Gli esperimenti condotti hanno dimostrato che i maschi sono in grado di disperdersi, dal sito di rilascio, per circa 200 m ma la loro longevità in campo è fortemente dipendente dalle condizioni climatiche. In studi di semi-campo e di campo è stato valutato uno speciale dispositivo progettato per essere incluso nella stazione di rilascio dei maschi in grado di fornire loro fonti energetiche per migliorarne le prestazioni. I risultati ottenuti sono stati positivi. Studi di competitività sono stati condotti in tunnel costruiti in un ambiente naturale al fine di validare un protocollo per studi sulla competitività dei maschi in questo modello sperimentale. Maschi irraggiati mediante l'applicazione di raggi gamma alla dose di 30 Gy sono stati messi in competizione con maschi fertili per l'accoppiamento con femmine vergini con diversi rapporti. I risultati ottenuti hanno dimostrato le buone prestazioni e l'affidabilità di questo modello sperimentale rimanendo però irrisolto il problema dell’elevata variabilità.