Magnitud gelombang permukaan

Templat:Earthquakes Skala magnitud gelombang permukaan (${\displaystyle M_{s}}$) 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.^[1]

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:^[2]

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, ${\displaystyle M_{s}}$, 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 ${\displaystyle M_{s}}$, dengan menggunakan persamaan yang serupa dengan yang digunakan untuk ${\displaystyle M_{L}}$.

– 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 ${\displaystyle M_{s}}$ atau ${\displaystyle M_{L}}$.

Takrifan

Rumus pengiraan magnitud gelombang permukaan ialah:^[1][3]

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

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

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

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:

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

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^[4]

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

Formula-formula lain termasuk tiga rumus semakan yang diusulkan oleh CHEN Junjie et al.:^[5]

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

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

dan

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

Lihat juga

• Skala magnitud momen
• Skala seismos

Catatan dan rujukan

1. 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) (1999-04-26). "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. Dicapai pada 2008-09-14.
2. William L. Ellsworth (1991). "SURFACE-WAVE MAGNITUDE (M_S) AND BODY-WAVE MAGNITUDE (mb)". USGS. Dicapai pada 2008-09-14. Diarkibkan 2009-02-02 di Wayback Machine
3. Nyata sekali keseluruhan rumus ini tidak boleh melepasi analisa dimensi tanpa syarat-syarat tambahan. Syarat-syarat sedemikian tidak diberikan dalam rujukan ini.
4. Vladimír Tobyáš and Reinhard Mittag (1991-02-06). "Local magnitude, surface wave magnitude and seismic energy". Studia Geophysica et Geodaetica. Dicapai pada 2008-09-14. Diarkibkan 2013-01-04 di archive.today
5. CHEN Junjie, CHI Tianfeng, WANG Junliang, CHI Zhencai (陈俊杰, 迟天峰, 王军亮, 迟振才) (2002-01-01). "Study of Surface Wave Magnitude in China (中国面波震级研究)". Journal of Seismological Research (《地震研究》). Dicapai pada 2008-09-14.^{[pautan mati kekal]}

Templat:Seismic scales