Montag, 28. Mai 2012

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Oberflächenwellen-Magnituden-Skala

Die Oberflächenwellen-Magnituden-Skala (MS, von englisch surface wave magnitude) ist eine Methode zur Messung von Erdbeben-Magnituden. Sie basiert auf der Untersuchung der Bewegung der Oberfläche durch Rayleighwellen mit einer Periode T von 20±2 Sekunden.

Beno Gutenberg entwickelte 1945 folgende dimensionslose Kennzahl für teleseismische Oberflächenwellen:

M_\mathrm{S} = \log_{10} A_{H_{\max}}\left(\Delta\right) + \sigma\left(\Delta\right)

Die Koeefizienten sind dabei:

  • A_{H_{\max}} = \sqrt{A_N^2 + A_E^2} ist die maximale horizontale Bewegung der Oberfläche gemessen auf dem Seismogramm in Mikrometern bei einer Periode T von 20±2 Sekunden für die Nord-Süd- A_N bzw A_E Ost-West-Komponenten,
  • \Delta die Entfernung des Ortes der Messung vom Epizentrum gemessen in Grad und
  • \sigma\left(\Delta\right) eine Kalibrierungsfunktion als Inverse eines semiempririsch bestimmten Zusammenhangs zwischen A und \Delta. Charles Francis Richter bestimmte 1958 eine Tabelle mit Werten für 20^\circ <= \Delta <= 180^\circ.

Sergei Leonidowitsch Solowjow schlug 1955 die Verwendung der maximalen Bodenpartikel-Geschwindigkeit (A / T)_{\max} vor, die die seismische Energie besser wiedergibt.

Die heutige Skala, genannt Moskau-Prag-Formel, wurde 1962 durch Vít Kárník formuliert als:

M_\mathrm{S} = \log_{10}\left({A \over T}\right)_{\max} + \sigma\left(\Delta\right) = \log_{10}\left({A \over T}\right)_{\max} + 1{,}66 \log_{10}\Delta + 3{,}3

Diese Formel gilt nur für 2^\circ <= \Delta <= 160^\circ und Erdbeben mit einer Herdtiefe von 50 km oder weniger.

Die Oberflächenwellen-Magnituden-Skala besitzt eine Sättigung bei MS=8,5.

Quelle

  •  Peter Bormann: 3.2 Magnitude of seismic events. In: Peter Bormann (Hrsg.): New Manual of Seismological Observatory Practice NMSOP. überarbeitete Auflage. Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ, Potsdam 2009, ISBN 3-9808780-0-7, S. 30–31, 48, doi:10.2312/GFZ.NMSOP_r1_ch3.
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