Le trasformate Wavelet nei problemi di inversione dei campi elettromagnetici indotti

 

Questo lavoro si inserisce nello studio dell'inversione dei campi elettromagnetici indotti attraverso l'utilizzo di nuove tecniche statistiche e si articola su due frangenti. Da una parte si analizzano i campi magnetici di origine esterna prodotti dai fenomeni interattivi magnetosfera-ionosfera con l'obbiettivo di separarli dai campi magnetici di origine interna alla terra; dall'altra si analizzano i campi induttivi originati all'interno della terra dai campi esterni per discriminarli dai campi dovuti a sorgenti ipogeiche. La Terra emette segnali elettromagnetici il cui spettro dipende dalla profondità delle sorgenti. Si osserva una sorta di “red shift”: maggiore è la profondità della sorgente maggiore è lo spostamento verso le frequenze basse. Il fondo elettromagnetico della Terra è costituito da una componente stazionaria “termica” a larga banda prodotta dalla sovrapposizione di un elevato numero di sorgenti quasi bianche scorrelate spazialmente e da sorgenti colorate non stazionarie. Queste ultime sono correlate con processi geodinamici di grande energia e a larga scala spaziale, la cui genesi risiede nei molteplici processi di conversione di energia meccanica in energia elettromagnetica. Queste sorgenti colorate sono oggetto del presente lavoro.
La caratterizzazione di queste sorgenti viene affrontata con l'impiego di strumenti statistici basati sulla trasformata Wavelet, capace di caratterizzare il segnale sia nel tempo che nella frequenza. Di recente è diventata una potente tecnica d'analisi matematica e la sua applicazione si è estesa in molti campi della scienza come la sismologia, la batimetria dei fondali marini, i cambiamenti climatici, il denoising non lineare e la compressione d’immagini. In tutti questi ambiti la trasformata Wavelet ha finito per sostituire la tradizionale analisi statistica basata sulla trasformata di Fourier.
In questo lavoro si propone un’applicazione della trasformata di wavelet per l'analisi dei campi geomagnetici utilizzando i dati rilevati presso l'osservatorio di Preturo nel periodo settembre – dicembre 2007.

Articoli di approfondimento:

Foufoula-Georgiou E. and Kumar P. (eds.) (1994) - Wavelet in Geophysics, Wavelet Analysis and its Applications Series, Volume 4, San Diego, Academic Press, pp. 373.

Torrence C. and Compo G.P. (1998) - A practical guide to wavelet analysis, Bulletin of the American Meteorological Society, 79 (1), 61-78.