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 dengan 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

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

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