CALOI, Pietro
CALOI, Pietro
Nato a Monforte d'Alpone (Verona) il 22 febbr. 1907 da Bernardo e da Mercedes Tiranti, seguì gli studi medi al liceo scientifico di Verona e poi si laureò nel 1929 in matematica presso l'università di Padova. Nell'anno accademico 1929-30 ottenne una borsa di perfezionamento in astronomia, e nel 1931 iniziò la sua attività scientifica come assistente presso l'Istituto geofisico di Trieste.
In questo stesso anno cominciò la ricerca nel campo della sismologia collaborando all'installazione della nuova stazione sismica dell'Istituto - al passeggio S. Andrea, in Trieste -, dove mise in funzione tre sismografi Wiechert (due orizzontali da una tonnellata e uno verticale da 80 chilogrammi) e un sismografo Vicentini a tre componenti.
All'Istituto geofisico di Trieste rimase fino al 1937, dopo che aveva conseguito, nel 1935, la libera docenza in sismologia presso l'università di Roma. Nel 1937 fu chiamato presso l'Istituto nazionale di geofisica, appena fondato a Roma, in qualità di geofisico principale: vi rimase fino al compimento dei limiti di età (1972), divenendo nel 1942 geofisico capo e nel 1951 direttore d'osservatorio. Per circa trent'anni tenne corsi liberi e per incarico presso l'università di Roma. Dal 1938 al 1945 fu segretario del Comitato nazionale per la geodesia, la geofisica e la meteorologia del Consiglio nazionale delle ricerche; nel 1941 divenne segretario della Società sismologica italiana; dal 1948 fu membro della commissione geodetica e geofisica dei CNR e dal 1956 di quella per la talassografia e la limnologia; dal 1956 al 1964 fu membro della commissione per lo studio del fenomeno di sprofondamento del delta padano e dal 1957 membro effettivo della Commissione geodetica della Repubblica italiana. Nel 1941 ottenne uno dei premi dell'Accademia d'Italia per la fisica e nel 1956 il premio Feltrinelli per la geodesia e la geofisica conferito dall'Accademia nazionale dei Lincei. All'estero ebbe importanti riconoscimenti: fu socio della Seismological Society of America (1936), dell'American Geophysical Union (1947); fece parte, dal 1948 al 1951 e dal 1960 al 1964, dei comitato esecutivo dell'Internafional Association of Seismology and Physics of the Earth Interior, segretario e poi presidente dell'European Seismological Commission, recensore per la geofisica dell'American Mathematical Society (1962); fece parte dell'International Upper Mantle Committee (1962). Proposto nel 1:962 quale direttore dell'International Institute of Seismology and Earthquake Engineering di Tokio, ebbe, nel 1973, la nomina a Life Membership dell'American Geophysical Union.
Il C. morì a Roma il 13 febbr. 1978.
L'interesse scientifico del C., pur legato precipuamente alla sismologia, spaziò in diversi campi: la fisica dell'interno della terra, la limnologia, l'idrodinamica, la geodinamica delle grandi dighe, l'elettricità atmosferica, i moti lenti (naturali e provocati) della crosta terrestre, la microsismicità.
Egli iniziò la sua ricerca scientifica affrontando uno dei temi più importanti della sismologia: la determinazione delle coordinate epicentrali. ricavando poi da tali studi sia lo spessore della crosta terrestre nell'Europa centrale, sia la velocità delle onde sismiche (Sullo spessore dello strato delle onde Pg dell'Europa centrale, in La Ricerca scientifica, IX [1938], pp. 334-338; Analisi periodale delle onde sismiche e problemi ad essa connessi, ibid., X [1939], pp. 275-290; Tempi di tragitto per terremoti ad origine vicina, ibid., pp. 388-397; Nuovi metodi per la determinazione delle coordinate epicentrali e della profondità ipocentrale di un terremoto ad origine vicina, ibid., pp. 645-663; Sopra un nuovo metodo per calcolare le profondità ipocentrali, ibid., XI [1940], pp. 45-48). Un suo lavoro sul terremoto del Cansiglio (Studio microsismico del terremoto delle Prealpi carniche dell'8 giugno 1934, in Boll. del Comitato per la geodesia e la geofisica del Consiglio nazionale delle ricerche, V [1935], pp.209-234) aprì un'accesa polemica tra il C. e G. Agamennone a riguardo dei diversi metodi adoperati per il calcolo (A proposito della nota "Esame di alcune profondità ipocentrali calcolate con la formula dell'Inglada" di G. Agamennone, in Boll. della Società sismologica italiana, XXXIII [1935], pp. 58-62).
Nel 1940, il C. pubblicò il primo lavoro sulle fasi da lui chiamate SI- e SM delle onde superficiali che non erano previste nelle teorie di Rayleigh (Sopra alcuni nuovi sistemi di onde sismiche a carattere superficiale, oscillanti nel piano principale, in Rend. della R. Accademia d'Italia, classe di scienze fisiche, matematiche e naturali, II [1940], pp. 13-41; Sulla velocità di propagazione delle onde Pg e sullo spessore dello strato del granito nell'Europa Centrale, in La Ricerca scientifica, XI [1940], pp. 835-839). Una prima identificazione di queste fasi nei sismogrammi registrati a Trieste fu seguita da quella fatta in ventuno sismogrammi di sei stazioni europee calcolando le dromocrone di queste onde; egli trovò che la loro velocità di propagazione, per distanze da 2400 a 11.200 chilometri, varia linearmente con un periodo compreso fra 4,7 e 5,3 km/sec e che il periodo cresce apparentemente con la distanza. Egli trovò inoltre, mediante il calcolo degli spostamenti orizzontale e verticale dei suolo al passaggio delle onde, che esse hanno carattere longitudinale.
In un successivo lavoro con E. Rosini (Sui tempi di tragitto delle onde Pg ed Sg nell'Italia Centrale, ibid., XI [1940], pp. 947-949), il C., partendo da valori della velocità delle onde determinate da Gutenberg, calcolò con un metodo originale l'integrale che fornisce il tempo di tragitto delle onde P ed S. In seguito si occupò delle onde sismiche a cortissimo periodo e trovò che, per periodi da 0,005 sec a 0,002 sec, si hanno velocità molto più elevate (7-7,5 km/sec) di quelle che norinalmente risultano nell'osservazione delle onde generate dai terremoti (≃ 5 km/sec). Egli spiegò questo fenomeno con la teoria della firmoelasticità (Comportamento delle onde di Rayleigh in un mezzo firmo-elastico indefinito, in Annali di geofisica, I [1948], pp. 550-567), sostenendo che, come nel campo dell'ottica e dei raggi X, la dispersione osservata nelle onde elastiche è legata all'assorbimento (Onde sismiche superficiali e loro assorbimento da parte del mezzo, in L'Universo, XXIII [1942], pp. 361-368).
Nel 1934 Gutenberg aveva messo in evidenza l'esistenza di un'onda superficiale a lungo periodo che viene registrata poco prima delle L e che si propaga con velocità di 4,5 km/sec, che chiamò G. In una nota apparsa nel 1936 (Nuova onda a lungo periodo oscillante nel piano principale: sue caratteristiche e confronto con l'onda G, in Boll. del Comitato per la geodesia e la geofisica del Consiglio nazionale delle ricerche, VI [1936], pp. 113-124), il C. aveva ipotizzato l'esistenza di un'altra onda a lungo periodo, vibrante nel piano principale e propagantesi con velocità di 6,2 km/sec, registrata subito dopo le PS e che egli chiamò C. Egli riprese inoltre le teorie delle onde elastiche superficiali secondo la riformulazione fatta da Somigliana, nella quale si arriva all'equazione di Rayleigh ricercando la vibrazione del mezzo elastico nel piano di propagazione risultante dalla sovrapposizione di due onde piane, una longitudinale ed una trasversale. Egli affrontò, da un punto di vista teorico, una revisione della teoria (L'equazione di Rayleigh e le onde di Somigliana: 1. Le onde di Rayleigh, in Rend. dell'Accademia nazionale dei Lincei, s. 8, 1966, vol. XLI, pp. 9- 17; 2. La teoria di Somigliana; rettifiche, conseguenze, ibid., pp. 226-233; 3. Le Cij sono onde di Somigliana. Loro importanza per lo studio della crosta terrestre, ibid., 1967, vol. XLI II, pp. 424-435; 4. Limiti d'insorgenza delle onde di Somigliana; loro esclusiva formazione nel piano principale, ibid., 1969, vol. XLVI, pp. 45-52; 5. Caso delle radici complesse coniugate, 1972, vol. LIII, pp. 295-300), revisione per la quale Somigliana stesso gli espresse la sua gratitudine.
Il C. fornì una prima interpretazione delle onde G e C dimostrando che il rapporto delle velocità delle due onde C e G è uguale al rapporto delle velocità delle due onde superficiali ulteriormente previste da Somigliana. Il C. studiò quindi sperimentalmente le onde di Somigliana, specialmente quelle determinate dalle riflessioni di onde S sulla base delle stratificazioni della crosta (La struttura della crosta terrestre, con particolare riguardo alle zolle continentali, quale risulta dallo studio dei terremoti e delle grandi esplosioni, in Annali di geofisica, X [1957], pp. 183-188; Dispersione delle onde sismiche nell'ambito delle altissime frequenze, in Rend. dell'Accademia nazionale dei Lincei, s. 8, 1958, vol. XXIV, pp. 239-246; La crosta terrestre, dagli Appennini all'Atlantico, ricostruita sulla base dei rilievi sismici, in Annali di geofisica, XI [1958], pp. 189-192; Ancora sulla velocità di propagazione delle onde superficiali per tragitti subatlantici. Tentativo di prospezione profonda del bacino atlantico, mediante le curve di dispersione delle onde L, ibid., III [1950], pp. 215 -222, con L. Marcelli e G. Pannocchia).
Egli notò che, soprattutto in seguito a forti terremoti o a terremoti con ipocentro nell'astenosfera, le onde S, SS, SSS … PS sono precedute da onde superficiali - di ampiezza superiore a quella delle onde S - che egli chiamò Ci,j (dove j è il numero delle riflessioni ed i quello delle discontinuità della crosta); il C. calcolò anche le dromocrone, verificando sperimentalmente che, come previsto dalla teoria di Somigliana da lui estesa, esse hanno velocità quasi doppia delle S.
Il C. aveva inoltre calcolato sin dal 1940 i tempi di tragitto delle Pn, Pg ed Sg per l'Italia centro-settentrionale, ed è d'obbligo ricordare che tali tabelle sono tuttora in uso per il calcolo degli epicentri dei terremoti italiani.
Anche l'"astenosfera" - precedentemente menzionata - è frutto di uno studio condotto dal C. nel 1958 (L'astenosfera: sua esistenza, sue caratteristiche, in Scientia, XCIII [1958], pp. 231-235), nel quale propose questo "strato", all'interno della Terra, xesponsabile di canalizzare l'energia sismica, rallentando la velocità di propagazione delle onde longitudinali e trasversali.
Sulla base, poi, di ricerche condotte per alcuni anni sui fenomeni di abbassamento nel delta padano, nel 1959 il C. portò un notevole contributo anche alla soluzione di quel problema. Egli dimostrò che le migliaia di pozzi che estraevano acque metanifere in quelle zone erano la causa dell'abbassamento del suolo e suggerì l'immediata chiusura dei pozzi stessi; tale misura adottata risultò poi efficace anche per arrestare l'abbassamento verificatosi nella zona di Mestre nello stesso periodo.
Nel 1954, il C. riuscì ad ottenere i primi risultati da un paziente lavoro durato anni, durante i quali realizzò i primi pendoli orizzontali a lungo periodo - usati come clinografi - per registrare le variazioni della verticale apparente causate da moti lenti della crosta: tale fenomeno, confermato da ulteriori successivi studi - non escluso quello relativo al terremoto dei Friuli del 1976 (Le variazioni di inclinazione e la sismicità che hanno preceduto il forte terremoto del Friuli del 6 maggio 1976 [con V. F. Biagi, M. Migani, M. C. Spadeal, in Annali di geofisica, XXIX [1976], pp. 137-146) - venne considerato dal C. un possibile precursore di eventi sismici, raggiungendo cosi anche un'ipotesi di previsione dei terremoti.
Molti degli studi effettuati dal C. (come, ad esempio, questi sulla prevedibilità delle scosse sismiche ed altri sul comportamento delle grandi dighe) venivano fatti con strumenti di propria progettazione (Il pendolo orizzontale come clinometro, in Annali di geofisica, II [1950], pp. 451-457). Postumo uscì, pubblicato incompleto su iniziativa dell'Accademia dei Lincei, il primo volume dell'unico trattato di sismologia esistente attualmente in lingua italiana, La terra e i terremoti (Roma 1978).
Fonti e Bibl.: Accademia nazionale dei Lincei, Biografie e bibliografie degli accademici lincei, Roma 1976, pp. 155-159; L. Marcelli, Necrologio del prof. P. C., in Annali di geofisica, XXX (1977), pp. 225 s. Si è tenuto anche conto dell'inedita Commemorazione dei prof. Caloi tenuta nella seduta dell'Accademia nazionale dei Lincei del 16 gennaio 1981 da M. Caputo e di notizie fornite dalla famiglia Caloi.