La pericolosità sismica è la probabilità che un terremoto si verifichi in una data area geografica, entro una data finestra di tempo, e con un’intensità di movimento del suolo superiore a una data soglia. Con una pericolosità così stimata, il rischio può essere valutato e incluso in aree quali i codici di costruzione per gli edifici standard, la progettazione di edifici più grandi e progetti di infrastrutture, la pianificazione dell’uso del territorio e la determinazione dei tassi di assicurazione. Gli studi sulla pericolosità sismica possono anche generare due misure standard del movimento del suolo previsto, entrambe abbreviate in modo confuso in MCE; il più semplice terremoto massimo considerato (o evento) probabilistico, usato nei codici edilizi standard, e il più dettagliato e deterministico terremoto massimo credibile incorporato nella progettazione di grandi edifici e infrastrutture civili come dighe o ponti. È importante chiarire di quale MCE si sta parlando.
I calcoli per determinare la pericolosità sismica furono formulati per la prima volta da C. Allin Cornell nel 1968 e, a seconda del loro livello di importanza e utilizzo, possono essere piuttosto complessi. La geologia regionale e la sismologia vengono prima esaminate per le fonti e i modelli di occorrenza dei terremoti, sia in profondità che in superficie, in base alle registrazioni dei sismometri; in secondo luogo, l’impatto di queste fonti viene valutato in relazione ai tipi di roccia geologica e di suolo locali, all’angolo di pendenza e alle condizioni delle acque sotterranee. Le zone di potenziale scuotimento sismico simile sono così determinate e disegnate sulle mappe. La ben nota faglia di San Andreas è illustrata come una zona ellittica stretta e lunga di maggior movimento potenziale, come molte aree lungo i margini continentali associati all’anello di fuoco del Pacifico. Le zone di maggiore sismicità nell’interno continentale possono essere sede di terremoti intraplacca) e tendono ad essere disegnate come ampie aree, basate su registrazioni storiche, come il terremoto di New Madrid del 1812, poiché le faglie causali specifiche non sono generalmente identificate come sorgenti di terremoti.
Ad ogni zona vengono date proprietà associate al potenziale della sorgente: quanti terremoti all’anno, la dimensione massima dei terremoti (magnitudo massima), ecc. Infine, i calcoli richiedono formule che danno gli indicatori di pericolo richiesti per una data dimensione e distanza del terremoto. Per esempio, alcuni distretti preferiscono usare l’accelerazione di picco, altri usano la velocità di picco, e usi più sofisticati richiedono ordinate spettrali di risposta.
Il programma del computer integra poi su tutte le zone e produce curve di probabilità per il parametro chiave del movimento del suolo. Il risultato finale fornisce una “probabilità” di superare un dato valore in un determinato periodo di tempo. I regolamenti edilizi standard per i proprietari di case potrebbero preoccuparsi di una probabilità di 1 su 500 anni, mentre le centrali nucleari guardano a un periodo di 10.000 anni. Una storia sismica a più lungo termine può essere ottenuta attraverso la paleosismologia. I risultati possono essere sotto forma di uno spettro di risposta al suolo da usare nell’analisi sismica.
Variazioni più elaborate sul tema guardano anche le condizioni del suolo. È probabile che su una palude morbida si verifichino movimenti del terreno più elevati rispetto a un sito di roccia dura. I calcoli standard della pericolosità sismica vengono aggiustati verso l’alto quando si postulano i terremoti caratteristici. Le aree con alti movimenti del terreno dovuti alle condizioni del suolo sono anche spesso soggette a cedimenti del suolo dovuti alla liquefazione. Il cedimento del suolo può anche verificarsi a causa di frane indotte dal terremoto in terreni ripidi. Frane di grandi aree possono verificarsi anche su pendii piuttosto dolci, come si è visto nel terremoto del Venerdì Santo ad Anchorage, Alaska, il 28 marzo 1964.