Значительная высота волны - Significant wave height

В физической океанографии , то высота волны ( СВН , HTSGW или Н ы ) определяется традиционно как среднее значение высоты волны ( корыто с гребнем ) самой высокой трети волн ( H 1/3 ). В настоящее время это обычно определяется как четырехкратное стандартное отклонение высоты поверхности или, что эквивалентно, четырехкратное значение квадратного корня из момента ( площади ) нулевого порядка волнового спектра . Для последнего определения обычно используется символ H m0 . Значительная высота волны, таким образом, может относиться к H m0 или H s ; разница в величине между двумя определениями составляет всего несколько процентов.

Происхождение и определение

Первоначальное определение явилось результатом работы океанолога Уолтера Мунка во время Второй мировой войны. Значимая высота волны была предназначена для математического выражения высоты, оцененной «обученным наблюдателем». Обычно он используется для измерения высоты океанских волн.

Статистическое распределение высот отдельных волн

Статистическое распределение высот океанских волн

Значительная высота волны, представленная с научной точки зрения как H s или H sig , является важным параметром для статистического распределения океанских волн. Наиболее распространенные волны ниже по высоте, чем H s . Это означает, что значительная волна встречается не слишком часто. Однако статистически можно встретить волну, которая намного выше, чем значимая волна.

Обычно статистическое распределение отдельных высот волн хорошо аппроксимируется распределением Рэлея . Например, учитывая, что H s составляет 10 метров (33 фута), статистически:

  • 1 из 10 будет больше 10,7 метра (35 футов)
  • 1 из 100 будет больше 15,1 метра (50 футов)
  • 1 из 1000 будет больше 18,6 метра (61 фут)

Это означает, что можно встретить волну, которая примерно вдвое превышает высоту значительной волны. Однако в быстро меняющихся условиях разница между высотой значительной волны и наибольшими отдельными волнами может быть еще больше.

Другая статистика

Также широко используются другие статистические измерения высоты волны. В СКО высоты волны, которая определяется как квадратный корень из среднего квадратов всех высот волн, приблизительно равна Н ы разделить на 1,4.

Например, по данным Ирландского морского института:

«… В полночь 9/12/2007 была зафиксирована рекордная высота волны 17,2 м с периодом 14 секунд».

Измерение

Хотя большинство измерительных устройств оценивают значительную высоту волны по спектру волн , спутниковые радиолокационные высотомеры уникальны тем, что измеряют непосредственно значительную высоту волны благодаря разному времени возврата от гребней и впадин волн в пределах области, освещенной радаром. Максимальная когда-либо измеренная высота волны со спутника составила 20,1 м во время шторма в Северной Атлантике в 2011 году.

Прогноз погоды

NOAA WAVEWATCH III (R) модельная анимация прогнозов высоты значительных волн в Тихом океане.

Всемирная метеорологическая организация предусматривает , что некоторые страны несут ответственность за предоставление прогнозов погоды для Мирового океана. Метеорологические службы этих стран называются региональными специализированными метеорологическими центрами или РСМЦ. В своих метеорологических продуктах они дают прогнозы высоты океанских волн при значительной высоте волн. В Соединенных Штатах Национальная метеорологическая служба NOAA - это РСМЦ для части Северной Атлантики и части северной части Тихого океана. Эти прогнозы выпускают Центр прогнозирования океана и Отдел тропического анализа и прогнозов (TAFB) Центра прогнозирования тропиков .

РСМЦ используют модели ветрового волнения в качестве инструментов для прогнозирования состояния моря. В США широко используется модель NOAA WAVEWATCH III (R) .

Обобщение на волновые системы

Высота волны также определяются аналогичным образом , от волнового спектра , для различных систем , которые составляют море. Тогда у нас есть значительная высота волны для ветра-моря или для конкретной зыби.

Смотрите также

Примечания

внешние ссылки