ارتفاع الموجة

في ديناميكا الموائع ، يُعرف ارتفاع الموجة السطحية بأنه الفرق بين ارتفاع قمة الموجة وقاعها المجاور . [ 1 ] ويُستخدم مصطلح ارتفاع الموجة من قبل البحارة ، وكذلك في الهندسة الساحلية والمحيطية والبحرية .
في البحر، يُستخدم مصطلح " الارتفاع الموجي الكبير" كوسيلة لتقديم إحصائية محددة ومعيارية للدلالة على الارتفاع المميز للأمواج العشوائية في حالة بحرية معينة ، بما في ذلك أمواج الرياح والأمواج المرتفعة . ويُعرَّف هذا المصطلح بطريقة تتوافق إلى حد كبير مع ما يلاحظه البحار عند تقديره البصري لمتوسط ارتفاع الموجة.
التعريفات
قد يتم تعريف ارتفاع الموجة بطرق مختلفة تبعاً للسياق:
- بالنسبة للموجة الجيبية ، يكون ارتفاع الموجة H ضعف السعة (أي السعة من الذروة إلى الذروة ): [ 1 ]
- بالنسبة للموجة الدورية ، فهي ببساطة الفرق بين الحد الأقصى والحد الأدنى لارتفاع السطح z = η ( x – c p t ) : [ 1 ]حيث c هي سرعة الطور (أو سرعة الانتشار) للموجة. الموجة الجيبية هي حالة خاصة من الموجات الدورية.
- في الأمواج العشوائية في البحر، عند قياس ارتفاعات سطح البحر باستخدام عوامة الأمواج ، يُعرَّف ارتفاع الموجة الفردية ( H <sub> m </sub>) - الذي يُرمز له برقم صحيح m ، يتراوح من 1 إلى N ، للدلالة على موقعه في سلسلة من N موجة - بأنه الفرق في الارتفاع بين قمة الموجة وقاعها. ولتحقيق ذلك، من الضروري أولًا تقسيم سلسلة البيانات الزمنية المقاسة لارتفاع سطح البحر إلى موجات فردية. عادةً، يُشار إلى الموجة الفردية بالفترة الزمنية بين عبورين متتاليين لأسفل عبر متوسط ارتفاع سطح البحر (يمكن أيضًا استخدام عبورين لأعلى). ثم يكون ارتفاع كل موجة هو الفرق بين أقصى ارتفاع وأدنى ارتفاع في الفترة الزمنية للموجة قيد الدراسة. [ 2 ]
ارتفاع الموجة الكبير
في علم المحيطات الفيزيائي ، يُعرَّف ارتفاع الموجة الكبير (SWH، أو HTSGW [ 3 ] ، أو H s ) تقليديًا بأنه متوسط ارتفاع الموجة ( من القاع إلى القمة ) لأعلى ثلث من الموجات ( H 1/3 ). ويُعرَّف عادةً بأنه أربعة أضعاف الانحراف المعياري لارتفاع سطح البحر، أو ما يعادله أربعة أضعاف الجذر التربيعي للعزم الصفري ( المساحة ) لطيف الموجة . [ 4 ] ويُستخدم الرمز H m0 عادةً لهذا التعريف الأخير. وبالتالي، قد يُشير ارتفاع الموجة الكبير (H s ) إلى H m0 أو H 1/3 ؛ والفرق في المقدار بين التعريفين لا يتجاوز بضعة بالمئة. يُستخدم ارتفاع الموجة الكبير (SWH) لوصف حالة البحر ، بما في ذلك الرياح والانتفاخ .
ارتفاع الموجة RMS
ومن الإحصائيات الأخرى لارتفاع الموجة الشائعة الاستخدام ارتفاع الموجة الجذر التربيعي المتوسط (أو RMS) H rms ، والذي يُعرَّف على النحو التالي: [ 2 ]حيث يشير H m مرة أخرى إلى ارتفاعات الموجات الفردية في سلسلة زمنية معينة .
انظر أيضاً
ملحوظات
- 1 2 3 كينسمان (1984 ، ص 38)
- 1 2 هولثويسن (2007 ، ص 24-28)
- ↑ "حول الأرض :: خريطة عالمية للرياح والطقس وأحوال المحيطات" .
- ↑ هولثويسن، ليو هـ. (2007). الأمواج في المياه المحيطية والساحلية . مطبعة جامعة كامبريدج. ص 70. ISBN 978-0-521-86028-4.
مراجع
- هولثويسن، ليو هـ. (2007)، الأمواج في المياه المحيطية والساحلية ، مطبعة جامعة كامبريدج، رقم ISBN 978-0-521-86028-4، 387 صفحة.
- كينسمان، بلير (1984)، أمواج الرياح: توليدها وانتشارها على سطح المحيط ، منشورات دوفر، رقم ISBN 0-486-49511-6، 704 صفحة.
- فيليبس، أوين م. (1977)، ديناميات المحيط العلوي ( الطبعة الثانية)، مطبعة جامعة كامبريدج، رقم ISBN 0-521-29801-6، ثمانية و 336 صفحة.
- أمواج الماء
- علم المحيطات الفيزيائي
