Magnitudo gelombang permukaan

Skala magnitudo gelombang permukaan (${\displaystyle M_{s}}$) adalah salah satu dari skala magnitudo yang digunakan dalam seismologi untuk menjelaskan ukuran dari suatu gempa. Skala ini diciptakan berdasarkan pada pengukuran gelombang permukaan Rayleigh yang merambat terutama di sepanjang lapisan paling atas Bumi. Skala magnitudo ini berkaitan dengan skala magnitudo lokal yang diusulkan oleh Charles Francis Richter pada 1935, dengan modifikasi dari Richter dan Beno Gutenberg berturut-turut sepanjang tahun 1940-an dan 1950-an.^[1][2] Skala gelombang permukaan saat ini digunakan di Republik Rakyat Tiongkok sebagai standar nasional (GB 17740-1999) untuk mengkategorikan gempa bumi.^[3]

Definisi

Persamaan untuk menghitung magnitudo gelombang permukaan adalah:

${\displaystyle M_{s}=\log _{10}\left({\frac {A}{T}}\right)_{\text{max}}+\sigma (\Delta )\,,}$

dengan A adalah perpindahan partikel maksimum pada gelombang permukaan (penjumkahan vektor dua perpindahan horisontal) dalam μm, T adalah periode yang bersesuaian dalam s (pada umumnya 20 ± 2 detik), Δ adalah jarak episenter dalam °, dan

${\displaystyle \sigma (\Delta )=1.66\cdot \log _{10}(\Delta )+3.5\,.}$

Beberapa versi persamaan ini diturunkan di sepanjang abad ke-20 dengan variasi minor pada nilai konstanta.^[2][4] Sejak bentuk asli ${\displaystyle M_{s}}$ diturunkan untuk penggunaan dengan gelombang teleseismik, yaitu gempa bumi dangkal dengan jarak >100 km dari penerima gelombang seismik, koreksi harus ditambahkan pada nilai yang dihitung untuk mengimbangi episenter dengan kedalaman lebih dari 50 km atau sudut dengan penerima gelombang kurang dari 20°.^[4]

Untuk penggunaan resmi oleh pemerintah Tiongkok,^[3] dua perpindahan horisontal harus diukur pada waktu yang sama atau dalam rentang 1/8 periode; jika dua perpindahan memiliki periode berbeda, penjumlahan berbobot harus digunakan:

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

dengan A_N adalah perpindahan arah utara–selatan dalam μm, A_E adalah perpindahan arah timur–barat dalam μm,　T_N adalah periode yang bersesuaian dengan A_N dalam s, dan T_E adalah periode yang bersesuaian dengan A_E dalam s.

Penelitian lain

Vladimír Tobyáš dan Reinhard Mittag mengusulkan persamaan yang menghubungkan skala magnitudo gelombang permukaan dengan magnitudo lokal M_L, menggunakan^[5]

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

Persamaan lainnya adalah tiga persamaan terevisi yang diusulkan oleh Chen Junjie dkk.:^[6]

${\displaystyle M_{s}=\log _{10}\left({\frac {A_{max}}{T}}\right)+1.54\cdot \log _{10}(\Delta )+3.53}$

${\displaystyle M_{s}=\log _{10}\left({\frac {A_{max}}{T}}\right)+1.73\cdot \log _{10}(\Delta )+3.27}$

dan

${\displaystyle M_{s}=\log _{10}\left({\frac {A_{max}}{T}}\right)-6.2\cdot \log _{10}(\Delta )+20.6}$

Lihat pula

• Skala magnitudo seismik

Catatan dan referensi

1. William L. Ellsworth (1991). "SURFACE-WAVE MAGNITUDE (M_S) AND BODY-WAVE MAGNITUDE (mb)". USGS. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2009-02-02. Diakses tanggal 14 September 2008. 
2. Kanamori, Hiroo (April 1983). "Magnitude scale and quantification of earthquakes". Tectonophysics. 93 (3–4): 185–199. Bibcode:1983Tectp..93..185K. doi:10.1016/0040-1951(83)90273-1. 
3. XU Shaokui, LU Yuanzhong, GUO Lucan, CHEN Shanpei, XU Zhonghuai, XIAO Chengye, FENG Yijun (许绍燮、陆远忠、郭履灿、陈培善、许忠淮、肖承邺、冯义钧) (26 April 1999). "Specifications on Seismic Magnitudes (地震震级的规定)" (dalam bahasa Chinese). General Administration of Quality Supervision, Inspection, and Quarantine of P.R.C. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2009-04-24. Diakses tanggal 14 September 2008. Pemeliharaan CS1: Banyak nama: authors list (link) Pemeliharaan CS1: Bahasa yang tidak diketahui (link) CS1 maint: Multiple names: authors list (link)
4. Bath, M (1966). "Earthquake energy and magnitude". Dalam Ahrens, L. H.; Press, F.; Runcorn, S. Physics and Chemistry of the Earth. Pergamon Press. hlm. 115–165. 
5. Vladimír Tobyáš and Reinhard Mittag (6 Februari 1991). "Local magnitude, surface wave magnitude and seismic energy". Studia Geophysica et Geodaetica. 35 (4): 354. Bibcode:1991StGG...35..354T. doi:10.1007/BF01613981. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2013-01-04. Diakses tanggal 14 September 2008.  Parameter |s2cid= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan); Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
6. CHEN Junjie, CHI Tianfeng, WANG Junliang, CHI Zhencai (陈俊杰, 迟天峰, 王军亮, 迟振才) (1 Januari 2002). "Study of Surface Wave Magnitude in China (中国面波震级研究)" (dalam bahasa Tionghoa). Journal of Seismological Research (《地震研究》). Diakses tanggal 14 September 2008. Pemeliharaan CS1: Banyak nama: authors list (link) ^{[pranala nonaktif permanen]}

Pranala luar

• Robert E. Wallace, ed. (1991). "The San Andreas Fault System, California (Professional Paper 1515)". USGS. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2021-05-03. Diakses tanggal 14 September 2008. Pemeliharaan CS1: Teks tambahan: authors list (link)