Значительная высота волны

редактировать
Средняя высота самой высокой трети волн

В физической океанографии, значимая высота волны (SWH или H s) традиционно определяется как средняя высота волны (впадина до гребня ) высшей трети волны (H 1/3). В настоящее время оно обычно определяется как четырехкратное стандартное отклонение отметки поверхности - или, что эквивалентно, четырехкратное значение квадратного корня из момента нулевого порядка (площадь ) из волновой спектр. Для этого 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.

Содержание

  • 1 Происхождение и определение
  • 2 Статистическое распределение высот отдельных волн
    • 2.1 Другая статистика
  • 3 Измерение
  • 4 Прогнозы погоды
  • 5 Обобщение на волновые системы
  • 6 См. Также
  • 7 Примечания
  • 8 Внешние ссылки

Происхождение и определение

Исходное определение явилось результатом работы океанографа Уолтера Мунка во время Второй мировой войны. Значительная 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 так 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, чем 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. Высота волны RMS, которая определяется как квадратный корень из среднего квадратов всех высот волн, приблизительно равна H s, деленному на 1,4.

Например, согласно Ирландскому морскому институту:

«… в полночь 12 сентября 2007 года была зафиксирована рекордная высота волны 17,2 м с [sic] периодом 14 секунд».

Измерение

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

Прогнозы погоды

Анимация модели NOAA WAVEWATCH III для прогнозов значительной высоты волн в Тихом океане.

6>Всемирная метеорологическая организация устанавливает, что определенные 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 является РСМЦ для части Северной Атлантики и части северной части Тихого океана. Эти прогнозы выпускают Центр прогнозирования океана и Отдел тропического анализа и прогнозирования (TAFB) Центра тропических прогнозов.

РСМЦ используют модели ветрового волнения как инструменты, помогающие прогнозировать состояние моря. В США широко используется модель NOAA WAVEWATCH III.

Обобщение на волновые системы

Значительная высота волны также определяется аналогичным образом из спектра волн для различных систем, составляющих море. Затем у нас есть значительная высота волны для ветра-моря или для конкретной зыби.

См. Также

Примечания

Внешние ссылки

Последняя правка сделана 2021-06-08 08:35:12
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте