Magnitude das ondas de superfície

A magnitude da onda de superfície ($M_s$) escala é uma das escalas de magnitude usadas em sismologia para descrever o tamanho de um terremoto. Baseia-se nas medições das ondas superficiais de Rayleigh que viajam ao longo das camadas superiores da Terra. Essa escala de magnitude está relacionada à escala de magnitude local proposta por Charles Francis Richter em 1935, com modificações de Richter e Beno Gutenberg ao longo das décadas de 1940 e 1950. Atualmente é usado na República Popular da China como um padrão nacional (GB 17740-1999) para categorizar terremotos.

Definição

A fórmula para calcular a magnitude da onda de superfície é:

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

onde A é o deslocamento máximo de partículas em ondas de superfície (soma vetorial dos dois deslocamentos horizontais) em μm, T é o período correspondente em s (geralmente 20 ± 2 segundos), Δ é a distância epicentral em °, e

$\sigma (\mathrm{\Delta })=1,66\cdot {\log }_{10}(\mathrm{\Delta })+3,5.$

Várias versões desta equação foram derivadas ao longo do século 20, com pequenas variações nos valores constantes. Desde a forma original de $M_s$ foi derivado para uso com ondas telessísmicas, ou seja, terremotos rasos a distâncias > 100 km do receptor sísmico, correções devem ser adicionadas ao valor calculado para compensar epicentros mais profundos do que 50 km ou menos do que 20° do receptor.

Para uso oficial do governo chinês, os dois deslocamentos horizontais devem ser medidos ao mesmo tempo ou dentro de 1/8 de um período; se os dois deslocamentos tiverem períodos diferentes, uma soma ponderada deve ser usada:

$T=\frac{T_N{A}_N+T_E{A}_E}{A_N+A_E},$

onde A_N é o deslocamento norte-sul em μm, A_E é o deslocamento leste-oeste em μm, T_N é o período correspondente a A_N em s e T_E é o período correspondente a A_E em s.

Outros estudos

Vladimír Tobyáš e Reinhard Mittag propuseram relacionar a magnitude da onda de superfície com a escala de magnitude local M_L, usando

$M_s=-3,2+1,45M_L$

Outras fórmulas incluem três fórmulas revisadas propostas por CHEN Junjie et al.:

$M_s={\log }_{10}\left(\frac{A_{max}}{T}\right)+1,54\cdot {\log }_{10}(\mathrm{\Delta })+3,53$

$M_s={\log }_{10}\left(\frac{A_{max}}{T}\right)+1,73\cdot {\log }_{10}(\mathrm{\Delta })+3,27$

e

$M_s={\log }_{10}\left(\frac{A_{max}}{T}\right)-6,2\cdot {\log }_{10}(\mathrm{\Delta })+20,6$