Magnitud gelombang permukaan

Templat:Earthquakes Skala magnitud gelombang permukaan ($M_s$) ialah salah satu skala magnitud yang digunakan dalam bidang seismologi untuk memerikan kebesaran sesebuah gempa bumi. Ia berasaskan sukatan dalam gelombang permukaan Rayleigh yang bergerak secara tertumpu di sepanjang lapisan-lapisan teratas di bumi. Ia kini digunakan di Republik Rakyat China sebagai piawaian kebangsaan (GB 17740-1999) untuk mengkategorikan gempa bumi.

Magnitud gelombang permukaan ini mula-mula dimajukan pada 1950-an oleh para penyelidik yang juga memajukan skala magnitud setempat M_L untuk meningkatkan resolusi pada gempa-gempa yang lebih besar:

Kejayaan membangunkan skala magnitud setempat mendorong Gutenberg dan Richter untuk memajukan skala-skala magnitud berasaskan pemerhatian gempa bumi secara teleseismos. Maka terbangunlah dua skala, iaitu satu berasaskan gelombang permukaan, $M_s$, dan satu berasaskan gelombang jasad, mb.

Gelombang permukaan jangka masa hampir 20 s biasanya menghasilkan jerayun yang paling besar pada seismograf jangka lama piawai, maka jerayun gelombang ini digunakan untuk menentukan $M_s$, dengan menggunakan persamaan yang serupa dengan yang digunakan untuk $M_L$.

– William L. Ellsworth , The San Andreas Fault System, California (USGS Professional Paper 1515), 1990-1991

Magnitud-magnitud gempa yang tercatat ketika itu, yang sering diatribusi kepada Richter, mungkin sekali $M_s$ atau $M_L$.

Takrifan

Rumus pengiraan magnitud gelombang permukaan ialah:

$M = \log_{10}(\frac{A}{T})_{\text{max}} + \sigma(\Delta)$

yang mana A ialah sesaran zarah maksimum dalam gelombang permukaan (jumlah vektor kedua-dua sesaran mengufuk) dalam μm, T ialah tempoh yang bersamaan dalam s, Δ ialah jarak epipusat dalam °, dan

$\sigma(\Delta) = 1.66\cdot\log_{10}(\Delta) + 3.5$

Menurut GB 17740-1999, dua sesaran mengufuk ini mesti diukur pada masa yang sama atau dalam 1/8 satu tempoh; jika dua sesaran ini berbeza tempohnya, maka jumlah berwajaran harus digunakan:

$T = \frac{T_{N}A_{N} + T_{E}A_{E}}{A_{N} + A_{E}}$

yang mana A_N ialah sesaran utara-selatan dalam μm, A_E ialah sesaran timur-barat dalam μm, T_N ialah tempoh yang bersamaan dengan A_N dalam s, dan T_E ialah tempoh yang bersamaan dengan A_E dalam s.

Kajian lain

Vladimír Tobyáš dan Reinhard Mittag mengusulkan agar magnitud gelombang permukaan dikaitkan dengan skala magnitud setempat M_L, menggunakan

$M_s = -3.2 + 1.45 M_{L}$

Formula-formula lain termasuk tiga rumus semakan yang diusulkan oleh CHEN Junjie et al.:

$M_s = \log_{10}(\frac{A_{max}}{T}) + 1.54\cdot \log_{10}(\Delta) + 3.53$

$M_s = \log_{10}(\frac{A_{max}}{T}) + 1.73\cdot \log_{10}(\Delta) + 3.27$

dan

$M_s = \log_{10}(\frac{A_{max}}{T}) - 6.2\cdot \log_{10}(\Delta) + 20.6$

Lihat juga

• Skala magnitud momen
• Skala seismos