En oceanografía física , la altura significativa de ola ( SWH , HTSGW [1] o H s ) se define tradicionalmente como la altura media de ola ( de valle a cresta ) del tercio más alto de las olas ( H 1/3 ). Por lo general, se define como cuatro veces la desviación estándar de la elevación de la superficie, o equivalentemente como cuatro veces la raíz cuadrada del momento de orden cero ( área ) del espectro de ola . [2] El símbolo H m0 se utiliza generalmente para esta última definición. La altura significativa de ola (H s ) puede referirse así a H m0 o H 1/3 ; la diferencia de magnitud entre las dos definiciones es sólo de un pequeño porcentaje. SWH se utiliza para caracterizar el estado del mar , incluidos los vientos y el oleaje .
La definición original surgió del trabajo del oceanógrafo Walter Munk durante la Segunda Guerra Mundial. [3] [4] La altura significativa de ola pretendía expresar matemáticamente la altura estimada por un "observador entrenado". Se utiliza comúnmente como medida de la altura de las olas oceánicas.
La altura significativa de ola H 1/3 , o H s o H sig , determinada en el dominio del tiempo, directamente a partir de la serie temporal de la elevación de la superficie, se define como la altura promedio de ese tercio de las N olas medidas que tienen las mayores alturas: [5] donde H m representa las alturas de ola individuales, ordenadas en orden descendente de altura a medida que m aumenta de 1 a N . Solo se utiliza el tercio más alto, ya que esto corresponde mejor con las observaciones visuales de navegantes experimentados, cuya visión aparentemente se centra en las olas más altas. [5]
La altura significativa de ola H m0 , definida en el dominio de frecuencia , se utiliza tanto para espectros de varianza de ola medidos como pronosticados . Más fácilmente, se define en términos de la varianza m 0 o desviación estándar σ η de la elevación de la superficie: [6] donde m 0 , el momento cero del espectro de varianza, se obtiene por integración del espectro de varianza. En el caso de una medición, la desviación estándar σ η es la estadística más fácil y precisa de utilizar.
La altura de ola significativa, representada científicamente como H s o H sig , es un parámetro importante para la distribución estadística de las olas del océano. Las olas más comunes son de menor altura que H s . Esto implica que encontrarse con la ola significativa no es demasiado frecuente. Sin embargo, estadísticamente, es posible encontrarse con una ola que sea mucho más alta que la ola significativa.
En general, la distribución estadística de las alturas de las olas individuales se aproxima bien mediante una distribución de Rayleigh . [7] Por ejemplo, dado que H s es de 10 metros (33 pies), estadísticamente:
Esto implica que se podría encontrar una ola que sea aproximadamente el doble de la altura de la ola significativa. Sin embargo, en condiciones que cambian rápidamente, la disparidad entre la altura de la ola significativa y las olas individuales más grandes podría ser incluso mayor.
También se utilizan ampliamente otras medidas estadísticas de la altura de las olas. La altura de las olas RMS , que se define como la raíz cuadrada del promedio de los cuadrados de todas las alturas de las olas, es aproximadamente igual a H s dividido por 1,4. [2] [8]
Por ejemplo, según el Instituto Marino Irlandés: [9]
Aunque la mayoría de los dispositivos de medición calculan la altura significativa de las olas a partir de un espectro de olas , los altímetros de radar por satélite son los únicos que miden directamente la altura significativa de las olas gracias al diferente tiempo de retorno de las crestas y valles de las olas dentro del área iluminada por el radar. La altura máxima de ola jamás medida desde un satélite fue de 20,1 metros (66 pies) durante una tormenta del Atlántico Norte en 2011. [10]
La Organización Meteorológica Mundial estipula que ciertos países son responsables de proporcionar pronósticos meteorológicos para los océanos del mundo. Las oficinas meteorológicas de estos respectivos países se denominan Centros Meteorológicos Especializados Regionales o RSMC. En sus productos meteorológicos, brindan pronósticos de la altura de las olas oceánicas en altura significativa de las olas. En los Estados Unidos, el Servicio Meteorológico Nacional de la NOAA es el RSMC para una parte del Atlántico Norte y una parte del Pacífico Norte. El Centro de Predicción Oceánica y la División de Análisis y Pronóstico Tropical (TAFB) del Centro de Predicción Tropical emiten estos pronósticos.
Los RSMC utilizan modelos de viento y olas como herramientas para ayudar a predecir las condiciones del mar. En los EE. UU., se utiliza mucho el modelo Wavewatch III de la NOAA .
De manera similar también se define una altura significativa de ola , a partir del espectro de olas , para los diferentes sistemas que componen el mar. Tenemos entonces una altura significativa de ola para el viento-mar o para un oleaje en particular.
