В море термин « значительная высота волны» используется как средство введения четко определенной и стандартизированной статистики для обозначения характерной высоты случайных волн в состоянии моря , включая ветер на море и зыбь . Она определяется так, что более или менее соответствует тому, что наблюдает моряк , визуально оценивая среднюю высоту волны.
Определения
В зависимости от контекста высоту волны можно определить по-разному:
Для периодической волны это просто разница между максимальным и минимальным превышением поверхности z = η ( x – c p t ) : [1] где c p – фазовая скорость (или скорость распространения) волны. Синусоидальная волна является частным случаем периодической волны.
При случайных волнах на море, когда возвышения поверхности измеряются с помощью волнового буя , индивидуальная высота волны H m каждой отдельной волны — с целочисленной меткой m от 1 до N для обозначения ее положения в последовательности N волн. - это разница высот между гребнем и впадиной этой волны. Чтобы это было возможно, необходимо сначала разделить измеренный временной ряд высоты поверхности на отдельные волны. Обычно отдельная волна обозначается как интервал времени между двумя последовательными пересечениями вниз средней высоты поверхности (также могут использоваться пересечения вверх). Тогда индивидуальная высота каждой волны снова представляет собой разницу между максимальным и минимальным возвышением в рассматриваемом интервале времени волны. [2]
Значительная высота волны
В физической океанографии значительная высота волн (SWH, HTSGW [3] или H s ) традиционно определяется как средняя высота волн ( от впадины до гребня ) самой высокой трети волн ( H 1/3 ) . Обычно его определяют как четырехкратное стандартное отклонение высоты поверхности или, что эквивалентно, как четырехкратный квадратный корень из момента ( площади ) нулевого порядка спектра волн . [4] Для последнего определения обычно используется символ H m0 . Таким образом , значительная высота волны (H s ) может относиться к H m0 или H 1/3 ; разница в величине между двумя определениями составляет всего несколько процентов.
Другой распространенной статистикой высоты волн является среднеквадратическая (или среднеквадратическая) высота волны H rms , определяемая как: [2] где H m снова обозначает отдельные высоты волн в определенном временном ряду .
