Esistono attualmente diversi sistemi  in grado di fornire informazioni estremamente rapide sui terremoti, Sono stati sviluppati in nazioni dove esiste un rischio sismico consistente: Giappone, Taiwan, Messico, Turchia e Romania. Altre nazioni, come l’Italia con il progetto ERGO dell’Università Federico II di Napoli, sono in fase sperimentale.

Il sistema si basa sulla differenza tra i tempi di arrivo delle onde  P (v_P=5-7 km/s) e delle più lente  onde S (v_S= 3-4 km/s). Questi intervalli permettono di inviare un segnale in tempo utile a prevenire l'arrivo delle onde S responsabili del maggior scuotimento del terreno e quindi dei maggiori danni materiali.

Il sistema Early Warning (EWS) funziona solo al di fuori della regione epicentrale dove i tempi di arrivo sono troppo rapidi e gli intervalli troppo stretti(“blind zone”). Il grafico non precisa che, allontanandosi dall’epicentro, l’area colpita aumenta in estensione ed il sisma diminuisce in intensità restando comunque in grado di provocare danni importanti.

Allertando la popolazione diminuisce sia il livello di esposizione (numero di elementi territoriali all'interno dell'area di pericolo che possono subire danni a causa dell'evento calamitoso)che la vulnerabilità (propensione dei sistemi di un'area a subire danni).

Queste sono alcune azioni preventive che si possono mettere in atto poco prima dell'arrivo delle distruttive onde S:

- rallentare i treni prima che deragliano nei tratti danneggiati

- bloccare l'accesso a ponti e viadotti danneggiati

- allertare gli aerei in fase di decollo e di atterraggio

- interrompere la distribuzione di sostanze infiammabili (come il gas urbano)

- interrompere le attività pericolose nelle industrie (seghe elettriche, presse)

- avvisare le scuole per far partire i piani di emergenza

- fermare negli ospedali le operazioni chirurgiche in corso

- iniziare le operazioni di backup nelle workstation su dati sensibili, eccetera.

Il segnale d'allarme generato dalla rete di sismografi è tanto più efficace quanto più questa rete è fittamente distribuita nella zona di pericolo (identificata in base alla sismicità storica del territorio ed alle conoscenze geologiche dirette). Il sistema tralascia le normali vibrazioni del suolo, riesce stimare in pochissimi secondi la magnitudo e le coordinate dell'epicentro (due secondi se la rete è ben organizzata in prossimità dell’epicentro).  L'onda sismica percorre lo spazio intorno all'epicentro fino alle zone vulnerabili in tempi variabili secondo la natura delle rocce attraversate e conseguentemente l’energia rilasciata scuote il suolo con ampiezze variabili. Con lo studio della microzonazione sismica è possibile fornire una mappa del “ground shacking”, cioè delle accelerazioni al suolo. Il segnale è gestito da un centro operativo dove vengono determinati i parametri del terremoto (magnitudine, posizione, distribuzione dello scuotimento al suolo) e da dove vengono inviate alla rete mobile, agli ospedali, alle scuole i segnali di allarme.

Inoltre il centro operativo provvede ad allertare i centri di prevenzione di base per rendere meno vulnerabili alcuni target sensibili: poiché non è ipotizzabile attivare l’emergenza in tutte le strutture esistenti nella zona del pericolo si può agire selettivamente,  evitando in tal modo di paralizzare l'intera economia del territorio nel caso di falso allarme (eventualità contemplata allo stato dell'arte attuale del sistema). A questi client vengono inviati dei files XML descrittivi dei parametri del sisma. Nelle fabbriche e negli altri luoghi allertati partono dei messaggi visivi o sonori che invitano i presenti a proteggersi. Contemporaneamente le radio diffondono messaggi registrati, la rete mobile invia SMS a tutti gli utenti, nelle scuole gli altoparlanti invitano gli scolari a proteggersi sotto i banchi, si bloccano i treni e gli accessi ai ponti eccetera. Tutto questo funziona secondo il grado di addestramento della popolazione all'eventualità dell’evento sismico.

Al sistema quindi è richiesto un requisito fondamentale: l’adeguamento ad un modello concettuale della vulnerabilità territoriale per la generazione di un allarme precoce. Questo modello deve essere basato su algoritmi adatti a stabilire struttura per struttura se lanciare l'allarme o meno. Necessita quindi di uno studio preventivo sul comportamento del manufatto sollecitato dalle onde sismiche.

Nella fase di formazione del quadro di conoscenze entrano in gioco gli attori istituzionali che forniscono le informazioni sulle caratteristiche meccaniche delle strutture. I tecnici appartenenti al Genio Civile, alla Protezione Civile, alle Università sono impegnati nel compito di scegliere i manufatti da proteggere e di definire l’organizzazione dell’intervento in quei luoghi.

Per la valutazione a priori della vulnerabilità diretta dei manufatti che possono subire un potenziale collasso può essere utilizzato il raggruppamento in classi ideato dal gruppo di lavoro della protezione civile sul rischio sismico (1996) che pone in classe A i manufatti in muratura suscettibili di collasso. Questo gruppo di edifici può essere messo in relazione con le attività pericolose in essi svolte, dato proveniente dal censimento delle attività industriali a rischio di incidente rilevante, che prevede a sua volta tre classi di rischio.

Il rischio sismico gravante sulle reti ("lifelines" cioè l'insieme formato dalla rete elettrica, rete idrica, rete del gas, rete stradale e ferroviaria, rete delle telecomunicazioni)  è stato analizzato da molte pubblicazioni: esse sono costituite non solo da parti lineari (condotte e tubazioni per esempio) ma anche da sistemi gerarchici composti da elementi lineari e nodali che possono anche contenere apparecchiature di controllo. La messa fuori uso di questi nodi può arrecare un forte danno: essi quindi possiedono una forte vulnerabilità indotta (mettono in crisi l'organizzazione del territorio). Esiste in proposito uno studio della regione Lombardia (2000) che individua i sottosistemi fondamentali

La scelta delle strutture da proteggere con il sistema EW avviene attraverso la creazione di uno scenario per valutare anzitutto la residua vulnerabilità funzionale della rete, intesa come capacità di continuare a svolgere le sue funzioni anche se danneggiata fisicamente.

In seguito può essere valutata la qualità dell’organizzazione generale delle reti (vulnerabilità organizzativa), dovuta alla presenza elementi appartenenti ad altre reti tecnologiche da coordinare in emergenza (per esempio i pericoli derivanti dalle reti del gas o dalle reti elettriche dopo il sisma).

Infine devono essere censiti i punti nevralgici della rete viaria soggetti all’impatto diretto (vulnerabilità fisica) come i ponti.

Iervolino, Gasparini, Manfredi, Zollo “A pochi secondi dal sisma” Le Scienze Aprile 2011

R.Allen “ElarmS Methodology”

http://www.elarms.org/info/MethodologyMay05/MethodologyMay05.php

Negishi Yamamoto  “Earthquake early warning system at a local government and a private company in Japan”

http://drh.edm.bosai.go.jp/files/c3ea0a53c225a12fef2b761d0912c98d64e89379/paper741.pdf

Filmato sull’applicazione dell’EW in Giappone

http://www.jma.go.jp/jma/kishou/books/sokuho_dvd/on_subtitles256ENG.wmv

Menoni  Strade, ferrovie e grandi rischi

http://www.tema.unina.it/index.php/tema/article/download/191/193

Mappatura del rischio industriale in Italia

http://www.isprambiente.gov.it/site/it-IT/Pubblicazioni/Rapporti/Documenti/rischio_industriale.html