Altura de las olas

En dinámica de fluidos , la altura de ola de una ola superficial es la diferencia entre las elevaciones de una cresta y un valle vecino . ^[1] La altura de ola es un término utilizado por los marineros , así como en la ingeniería costera , oceánica y naval .

En el mar, el término altura significativa de ola se utiliza como un medio para introducir una estadística bien definida y estandarizada para denotar la altura característica de las olas aleatorias en un estado del mar , incluyendo el oleaje y el viento . Se define de tal manera que se corresponde más o menos con lo que un navegante observa al estimar visualmente la altura media de las olas.

Definiciones

Dependiendo del contexto, la altura de las olas puede definirse de diferentes maneras:

Para una onda sinusoidal , la altura de onda H es el doble de la amplitud (es decir, la amplitud de pico a pico ): ^[1] $H=2a.$
Para una onda periódica , es simplemente la diferencia entre el máximo y el mínimo de la elevación de la superficie $z = η (x - c p t)$ : ^[1] donde c _p es la velocidad de fase (o velocidad de propagación) de la onda. La onda sinusoidal es un caso específico de onda periódica. $H=\max \left\{\eta (x\,-\,c_{p}\,t)\right\}-\min \left\{\eta (x-c_{p}\,t)\right\},$
En olas aleatorias en el mar, cuando las elevaciones de la superficie se miden con una boya de olas , la altura de ola individual H _m de cada ola individual (con una etiqueta entera m , que va de 1 a N , para indicar su posición en una secuencia de N olas) es la diferencia de elevación entre la cresta y el valle de una ola en esa ola. Para que esto sea posible, es necesario dividir primero la serie temporal medida de la elevación de la superficie en olas individuales. Comúnmente, una ola individual se denota como el intervalo de tiempo entre dos cruces descendentes sucesivos a través de la elevación media de la superficie (también se pueden utilizar cruces ascendentes). Entonces, la altura de ola individual de cada ola es nuevamente la diferencia entre la elevación máxima y mínima en el intervalo de tiempo de la ola en consideración. ^[2]

Altura significativa de las olas

En oceanografía física , la altura significativa de ola (SWH, HTSGW ^[3] 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 . ^[4] 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 .

Altura de ola RMS

Otra estadística de altura de ola de uso común es la altura de ola de raíz cuadrada media (o RMS) H _rms , definida como: ^[2] donde H _m nuevamente denota las alturas de ola individuales en una serie de tiempo determinada . $H_{\text{rms}}={\sqrt {{\frac {1}{N}}\sum _{m=1}^{N}H_{m}^{2}}},$

Véase también

Notas

^ abc Kinsman (1984, pág. 38)
^ por Holthuijsen (2007, págs. 24-28)
^ "Acerca de la Tierra:: Un mapa global de las condiciones del viento, el clima y el océano".
^ Holthuijsen, Leo H. (2007). Ondas en aguas oceánicas y costeras . Cambridge University Press. pág. 70. ISBN 978-0-521-86028-4.

Referencias

Holthuijsen, Leo H. (2007), Ondas en aguas oceánicas y costeras , Cambridge University Press, ISBN 978-0-521-86028-4, 387 páginas.
Kinsman, Blair (1984), Ondas de viento: su generación y propagación en la superficie del océano , Dover Publications, ISBN 0-486-49511-6, 704 páginas.
Phillips, Owen M. (1977), La dinámica de la capa superior del océano (2.ª ed.), Cambridge University Press, ISBN 0-521-29801-6, viii y 336 páginas.