해국

해양학에서, 바다 상태는 바람의 파도와 부음에 관하여 특정 장소와 순간에 있는 큰 물 위에 있는 자유 표면의 일반적인 조건이다. 바다 상태는 파동 높이, 주기, 동력 스펙트럼을 포함한 통계로 특징지어진다. 바다 상태는 시간에 따라 달라지는데, 바람 조건이나 팽창 조건이 변하기 때문이다. 바다 상태는 숙련된 항해사처럼 숙련된 관찰자에 의해 평가되거나 기상 부표, 파도 레이더 또는 원격 감지 위성 같은 기구를 통해 평가될 수 있다.

부력 측정의 경우, 해상의 상태가 일정하다고 간주할 수 있는 시간 간격에 대해 통계를 결정한다. 이 지속시간은 개별파장 기간보다 훨씬 길어야 하지만 바람과 붓기 조건이 크게 달라지는 기간보다는 작다. 전형적으로, 파동 통계를 결정하기 위해 100-1,000개의 파동 주기 기록이 사용된다.

바다 상태를 만들고 설명하는 데 수반되는 많은 변수들은 빠르고 쉽게 요약될 수 없기 때문에, 단순한 척도를 이용하여 선박의 로그나 유사한 기록에 보고하기 위한 조건을 대략적이면서도 간결하게 기술한다.

WMO 해상 상태 코드

세계기상기구(WMO) 바다 상태 코드는 더글라스 바다 눈금의 '바람 바다' 정의를 크게 채택하고 있다.

WMO 바다 상태 코드	파도 높이	특성.
0	0m(0ft)	침착(유리)
1	0 ~ 0.1m(0.00 ~ 0.33ft)	침착(리플라이)
2	0.1~0.5m(3.9인치~1피트 7.7인치)	부드러운(파형)
3	0.5~1.25m(1ft 8인치 ~ 4ft 1인치)	살짝
4	1.25~2.5m(4ft 1인치 ~ 8ft 2인치)	중간
5	2.5~4m(8ft 2인치 ~ 13ft 1인치)	거칠다
6	4~6m(13~20ft)	매우 거칠다
7	6~9m(20~30ft)	높은
8	9~14m(30~46ft)	매우 높음
9	14m 이상(46ft)	경이로운

바다의 특성은 부풀어

	0. 없음
낮음	1.단축 또는 평균 2. 긴
중간	3. 쇼트 4. 평균 5. 긴
높은	6. 쇼트 7. 평균 8. 긴
	9. 혼란스러운

붓기가 오는 방향을 기록해야 한다.

해양 공학의 주

엔지니어링 애플리케이션에서 바다 상태는 종종 다음과 같은 두 가지 매개변수로 특징지어진다.

• 유의한 파고 높이 H_1/3 - 1/3 가장 높은 파형의 평균 파고 높이.
• 평균파기, T₁.

The sea state is in addition to these two parameters (or variation of the two) also described by the wave spectrum ${\displaystyle S(\omega ,\Theta )}$ which is a function of a wave height spectrum ${\displaystyle S(\omega )}$ and a wave direction spectrum ${\displaystyle f(\Theta )}$. Some wave height 스펙트럼은 아래에 열거되어 있다. 파장 스펙트럼의 치수는${\displaystyle }${${\displaystyle S}$ (${\displaystyle \Omega }$)${\displaystyle \}}$ =${\displaystyle }${${\displaystyle {\mathrm{}}^{}}$ 2 ${\displaystyle {}^{}}$ ${\displaystyle \text{시간}}$ ${\displaystyle \}}$ ${\displaystyle \{S(\omega )\}=\{\text{length}^{2}\cdot{\text{time}}\}}}}}}$이고$,$ 바다 상태에 대한 많은 흥미로운 속성을 스펙트럼에서 찾을 수 있다.

파형 성분 $j{\displaystyle }$ ${\displaystyle$ $j$$}$에 대한$$ 스펙트럼 $S{\displaystyle }$(${\displaystyle {}_{}}$ j${\displaystyle {}_{}}$) ${\displaystyle$ S$(\omega _{j}})$와 파형$$ 진폭 $A{\displaystyle {}_{}}$ ${\displaystyle j_{}}$ ${\$ 사이의 관계는 다음과$$ 같다.

${\displaystyle {\frac {1}{1}:{2}}A_{j}^{2}=S(\omega _{j}\,\Delta \omega \omega }}$^{[필요하다]}

• 국제 견인 탱크 회의(ITTC)는 완전히 개발된 바다(ISSC^[2] 스펙트럼/수정된 피에론-모스코위츠 스펙트럼)에 대해 다음과 같이 권고했다.^[3]

${\displaystyle {\frac {S(\omega )}{H_{1/3}^{2}T_{1}}={\frac {0.11}{2\pi }}}}\좌({\frac {\omega T_{1}{2\pi }\우)^{-5}\mathrm {exp} \좌({\frac {-0.44\좌({\frac {\1}{2\pi }}오른쪽)^{-4}^{-4}$

• ITTC에서 제한된 가져오기에 권장하는 주파수 모델(JONSWAP 스펙트럼)

${\displaystyle S(\omega )=155{\frac {H_{1/3}^{2}}T_{1}^{4}\오메가 ^{5}}\mathrm {exp} \left({\frac {-944}){T_{1}^{4}\오메가^{4}}}\오른쪽)(3.3)^{Y}}}}$

어디에

${\displaystyle Y=\exp \left[-\frac({0.191\omega T_{1}-1}{2^{1/2}\sigma }}}\오른쪽)^{2}$

그리고

${\displaystyle \sigma ={\begin{case}0.07&{\text}}}\omega \leq 5.24/T_{1},\0.09&{\text{}}}\\text{}}}}\displaysty sty \imma >5.24/T_{1}.\end{case}}}$

(후자 모델은 필립스와 키타리고로드스키의 작업에 기초하여 제작이 개선되어 높은 와우퍼들을 위한 파장 높이 스펙트럼을 더 잘 모델링하였다.)^[4]

함수$$ $f{\displaystyle (}$ ${\displaystyle \mathrm{\theta }}$) ${\displaystyle f(\Theta )}$의 예:

${\displaystyle f(\Theta )={\frac {2}{\pi }}\coses ^{2}\Theta ,\qquad -\pi /2\leq \theta \leq \pi /2}$

따라서 바다 상태는 완전히 결정되어 다음 함수에 의해 재현될 수 있다. 여기서 $\zeta {\displaystyle }$ ${\displaystyle \zeta}$은(는) 파고가 상승하고$$, ${\displaystyle {ϵ}_{}}$ j ${\$ $\epsilon$ $_$${$$j}$은 0과 $2{\displaystyle \mathrm{}}$ ${\displaystyle \pi }$ 사이에 균일하게 분포하며$,$ $\theta {\displaystyle {\mathrm{}}_{}}$ ${\displaystyle j_{}}$ ${\$는 directi에서 무작위로 그려진다$$.온알 분포 함수 $f{\displaystyle \sqrt{(}}$ ${\displaystyle \sqrt{\mathrm{\theta }}}$)${\displaystyle }$: ${\displaystyle {\sqrt {f(\Theta )}:}$

${\displaystyle \zeta =\sum _{j=1}^{N}{\sqrt {2S(\omega_{j})\Delta \omega _{j}}\\sin(\omega _{j}t-k_{j}x\cos \teta _{j}k_{j}y\sin \theta _{j}+\epsilon _{j}).}$

위에 제시된 단기파 통계 외에도, 장기 해수 상태 통계는 유의한 파고 높이와 평균 파장 기간의 공동 주파수 표로서 제시되는 경우가 많다. 장기 및 단기 통계 분포로부터 선박의 운항 수명에 예상되는 극단값을 찾을 수 있다. 배 디자이너 가장 극단적인 바다 주들이 합동 주파수 테이블에서(H1/3고 T1의 극단적인 값), 그리고 파랑 스펙트럼에서 설계자는 가장 극단적인 바다개 주에서의 반응은 진폭 사업자로부터 그 배의 개별적인 부분에서 가장 가능성이 높은 부하 예상하는 가장 가능성이 높은 파도 높이를 찾을 수 있게 찾을 수 있다.월e 배. 100년에 한 번 또는 1000년에 한 번 해안에 한 번 살아남는 것은 선박과 연안 구조물의 설계에 대한 일반적인 요구다.

참고 항목

• 보포트 축척
• 십자수
• 더글러스 해수면

각주

참조

• Bowditch, Nathaniel (1938), American Practical Navigator, H.O. pub No. 9 (revised ed.), United States Hydrographic Office, OCLC 31033357
• Faltinsen, O. M. (1990), Sea Loads on Ships and Offshore Structures, [Cambridge University Press], ISBN 0-521-45870-6