بزرگای موج سطحی

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو

مقیاس بزرگای موج سطحی (Ms) یکی از مقیاسهای بزرگی است که در زلزله‌شناسی برای نشان‌دادن اندازه یک زمین‌لرزه بکار میرود. برای تعیین بزرگی یک زلزله می‌توان از گونه‌های مختلف موجهای لرزه‌ای سود جست. در این مقیاس از امواج سطحی ریلی که بیشتر در طول لایه‌های بالایی زمین حرکت می‌کنند، استفاده می‌شود. این مقیاس هم‌اکنون در چین به عنوان استاندارد ملی (GB 17740-1999) برای دسته‌بندی زمین‌لرزه‌ها بکار میرود.[۱]

بزرگای امواج سطحی درآغاز در دهه ۱۹۵۰ میلادی توسط همان پژوهشگرانی که مقیاس محلی بزرگی ML را ایجاد کرده‌بودند، به منظور بهبود در وضوح بزرگای زمین‌لرزه‌های بزرگ بوجودآمد:[۲]

ایجاد موفقیت‌آمیز مقیاس محلی بزرگی، گوتنبرگ و ریشتر را به توسعه دیگر مقایسهای بزرگی برپایه مشاهدات دورلرز* زمین‌لرزه‌ها برانگیخت. دو مقیاس ایجاد شد، یکی برپایهٔ موجهای سطحی Ms و دیگری برمبنای موجهای حجمی mb.

موجهای سطحی‌ای که دوره‌ای* نزدیک به ۲۰ ثانیه دارند معمولا بیشترین دامنه‌ها را در لرزه‌نگارهای استاندارد درازدوره* ایجاد می‌کنند، بنابراین دامنه این موجها در همان معادله ML استفاده شد تا Ms بدست‌آید.

—  William L. Ellsworth ، The San Andreas Fault System, California (USGS Professional Paper 1515), 1990-1991

بزرگیهای ثبت شده در آن دوره تاریخی که معمولا به ریشتر نسبت داده می‌شد، می‌تواند ML یا Ms باشد.

تعریف[ویرایش]

فرمول محاسبهٔ بزرگی موج سطحی به صورت زیر است:[۱]*

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

که در آن A بیشینهٔ جابجایی ذره در موجهای سطحی (مجموع برداری دو جابجایی افقی) به μm؛ T دوره تناوب مربوط، به ثانیه؛ Δ فاصله رومرکزی به ° و

\sigma(\Delta) = 1.66\cdot\log_{10}(\Delta) + 3.5.

بر طبق GB 17740-1999، دو جابجایی افقی باید همزمان یا در ۱/۸ یک دوره اندازه‌گیری شوند؛ و اگر دو جابجایی دوره‌های متفاوت داشته باشند، باید مجموع وزنی مورد استفاده قرار گیرد:

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

که در آن AN جابجایی شمالی-جنوبی ، AE جابجایی خاوری-باختری (هر دو به μm) و TN دوره مربوط به AN به ثانیه و TE دوره مربوط به AE است به ثانیه.

ولادیمیر توبیاش و رینهارد میتاگ رابطه‌ مقیاس محلی بزرگی ML و مقیاس موج سطحی را به صورت زیر پیشنهاد دادند:[۳]

 M_s = -3.2 + 1.45 M_{L}

دیگر فرمولها شامل سه فرمول بازبینی‌شده میشود که توسط CHEN Junjie و همکاران پیشنهاد شده است:[۴]

 M_s = \log_{10}(\frac{A_{max}}{T}) + 1.54\cdot \log_{10}(\Delta) + 3.53
 M_s = \log_{10}(\frac{A_{max}}{T}) + 1.73\cdot \log_{10}(\Delta) + 3.27

و

 M_s = \log_{10}(\frac{A_{max}}{T}) - 6.2\cdot \log_{10}(\Delta) + 20.6

جستارهای وابسته[ویرایش]

پانوشت[ویرایش]

  • ^ teleseismic
  • ^ period
  • ^ long-period seismograph
  • ^ واضح است که بدون شرطهای اضافی، فرمول از تحلیل ابعادی ناموفق بیرون می‌آید. منابعی که در اینجا ارایه شده‌اند چنین شرطهایی را ذکر نکرده‌اند.

منابع[ویرایش]

  1. ۱٫۰ ۱٫۱ 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)" (in Chinese). General Administration of Quality Supervision, Inspection, and Quarantine of P.R.C.. Retrieved 2008-09-14. 
  2. William L. Ellsworth (1991). SURFACE-WAVE MAGNITUDE (MS) AND BODY-WAVE MAGNITUDE (mb). USGS. Retrieved 2008-09-14. [پیوند مرده]
  3. Vladimír Tobyáš and Reinhard Mittag (1991-02-06). Local magnitude, surface wave magnitude and seismic energy. Studia Geophysica et Geodaetica. Retrieved 2008-09-14. 
  4. CHEN Junjie, CHI Tianfeng, WANG Junliang, CHI Zhencai (陈俊杰, 迟天峰, 王军亮, 迟振才) (2002-01-01) (in Chinese). Study of Surface Wave Magnitude in China (中国面波震级研究). Journal of Seismological Research (《地震研究》). Retrieved 2008-09-14. 

پیوند به بیرون[ویرایش]