Oberflächenwellen-Magnituden-Skala

Die Oberflächenwellen-Magnituden-Skala (M_S, 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 in Nord-Süd- $A_{N}$ und $A_{E}$ Ost-West-Richtung,
• $\Delta$ 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 $20^{\circ }<=\Delta <=180^{\circ }$.

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.

Quelle

• Peter Bormann: 3.2 Magnitude of seismic events. In: Peter Bormann (Hrsg.): New Manual of Seismological Observatory Practice NMSOP. Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ, Postdam 2009, S. 30–31, doi:10.2312/GFZ.NMSOP_r1_ch3. 

Erdbebenskalen