Oberflächenwellengröße -Surface-wave magnitude

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Die Surface Wave Magnitude ( ) - Skala ist eine der Magnitudenskalen, die in der Seismologie verwendet werden, um die Größe eines Erdbebens zu beschreiben . Es basiert auf Messungen von Rayleigh-Oberflächenwellen, die sich entlang der obersten Erdschichten ausbreiten. Diese Größenskala ist verwandt mit der lokalen Größenskala, die 1935 von Charles Francis Richter vorgeschlagen wurde, mit Modifikationen sowohl von Richter als auch von Beno Gutenberg in den 1940er und 1950er Jahren. Es wird derzeit in der Volksrepublik China als nationaler Standard ( GB 17740-1999 ) zur Kategorisierung von Erdbeben verwendet.

Die erfolgreiche Entwicklung der lokalen Magnitudenskala ermutigte Gutenberg und Richter, Magnitudenskalen zu entwickeln, die auf teleseismischen Beobachtungen von Erdbeben basieren. Es wurden zwei Skalen entwickelt, eine basierend auf Oberflächenwellen,, und eine auf Körperwellen, . Oberflächenwellen mit einer Periode nahe 20 s erzeugen im Allgemeinen die größten Amplituden auf einem standardmäßigen Seismographen mit langer Periode, und daher wird die Amplitude dieser Wellen verwendet, um zu bestimmen, wobei eine Gleichung verwendet wird, die der für ähnlich ist .

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

Die aufgezeichneten Magnituden von Erdbeben bis Mitte des 20. Jahrhunderts, allgemein Richter zugeschrieben, könnten entweder oder sein .

Definition

Die Formel zur Berechnung der Oberflächenwellengröße lautet:

wobei A die maximale Partikelverschiebung in Oberflächenwellen ( Vektorsumme der beiden horizontalen Verschiebungen) in μm ist, T die entsprechende Periode in s ist (normalerweise 20 ± 2 Sekunden), Δ der Epizentralabstand in ° ist und

Im Laufe des 20. Jahrhunderts wurden mehrere Versionen dieser Gleichung abgeleitet, mit geringfügigen Abweichungen in den konstanten Werten. Da die ursprüngliche Form von für die Verwendung mit teleseismischen Wellen abgeleitet wurde, nämlich flache Erdbeben in Entfernungen >100 km vom seismischen Empfänger, müssen Korrekturen zum berechneten Wert hinzugefügt werden, um Epizentren zu kompensieren, die tiefer als 50 km oder weniger als 20° vom Empfänger entfernt sind .

Für den offiziellen Gebrauch durch die chinesische Regierung müssen die beiden horizontalen Verschiebungen gleichzeitig oder innerhalb von 1/8 einer Periode gemessen werden; wenn die beiden Verschiebungen unterschiedliche Perioden haben, muss eine gewichtete Summe verwendet werden:

wobei A N die Nord-Süd-Verschiebung in μm ist, A E die Ost-West-Verschiebung in μm ist, T N die Periode ist, die A N in s entspricht, und T E die Periode ist, die A E in s entspricht.

Andere Studien

Vladimír Tobyáš und Reinhard Mittag schlugen vor, die Oberflächenwellengröße mit der lokalen Größenskala M L in Beziehung zu setzen

Andere Formeln umfassen drei überarbeitete Formeln, die von CHEN Junjie et al. vorgeschlagen wurden:

und

Siehe auch

Anmerkungen und Referenzen

Externe Links