유의한 파고

Significant wave height

물리적 해양학에서 유의한 파고 높이(SWH, HTSGW[1] 또는 Hs)는 전통적으로 파동가장1/3 높은 3분의 1의 평균 파고(H)로 정의된다. 오늘날에는 일반적으로 표면 고도에 대한 표준 편차의 4배 또는 파장 스펙트럼의 제로 순서 모멘트(면적)의 4배 제곱근으로 정의된다.[2] 기호 Hm0 보통 후자의 정의에 사용된다. 따라서 유의한 파고는 H 또는m0 Hs 가리킬 수 있다. 두 정의 사이의 크기 차이는 몇 퍼센트에 불과하다. SWH는 바람붓기를 포함한 바다 상태를 특징짓는 데 사용된다.

출처 및 정의

원래의 정의는 제2차 세계 대전 동안 해양학자 월터 멍크의 작품에서 비롯되었다.[3][4] 유의미한 파도의 높이는 "훈련된 관찰자"가 추정하는 키를 수학적으로 표현하기 위한 것이었다. 그것은 일반적으로 바다의 파도의 높이를 측정하는 척도로 사용된다.

개별파고도의 통계적 분포

해양파고도의 통계적 분포

과학적으로 H 또는s Hsig 표현되는 유의한 파고는 해양파의 통계적 분포에 중요한 변수다. 가장 흔한 파도는 H보다s 높이가 낮다. 이는 의미 있는 파도와 맞닥뜨리는 일이 그리 잦지 않음을 암시한다. 다만 통계적으로 유의파보다 훨씬 높은 파도와 맞닥뜨릴 수 있다.

일반적으로 개별 파동의 높이에 대한 통계 분포는 Rayleigh 분포에 의해 충분히 근사하다.[5] 예를 들어, Hs 10m(33피트)인 경우 통계적으로 다음과 같이 한다.

  • 10분의 1은 10.7m(35ft)보다 클 것이다.
  • 100분의 1은 15.1m(50ft)보다 클 것이다.
  • 1000분의 1은 18.6m(61ft)보다 클 것이다.

이는 파고가 유의한 파고의 약 2배에 이를 수 있음을 암시한다. 그러나 급변하는 상황에서 파고가 큰 것과 가장 큰 개인 파장의 차이는 더 클 수 있다.

기타통계

그 밖의 파고의 통계적 측정도 널리 사용된다. RMS 파고는 모든 파고 높이의 제곱 평균의 제곱근으로 정의되며 대략 Hs 1.4로 나눈 값과 같다.[2][6]

예를 들어, 아일랜드 해양 연구소에 따르면:[7]

"2007년 9월 12일 자정, 기록적으로 중요한 파고가 17.2m로 기록되었고, 14초 동안 지속되었다."

측정

대부분의 측정 장치는 파장 스펙트럼에서 유의한 파장 높이를 추정하지만, 위성 레이더 고도계는 레이더에 의해 조명되는 영역 내의 파장 및 수조에서 복귀하는 시간이 다르기 때문에 유의한 파장 높이를 직접 측정하는 데 있어 독특하다. 위성에서 측정된 최대 파고는 2011년 북대서양 폭풍 때 20.1m이다.[8]

일기예보

NOAA WAVEWHWARCH III(R) 모델 애니메이션은 태평양에서 상당한 파고가 예보되어 있다.

세계기상기구는 세계 대양의 일기예보를 제공하는 나라는 특정 국가라고 규정하고 있다. 이들 국가의 기상청들은 지역특화기상센터, 즉 RSMC라고 불리며, 기상제품에서는 파고가 상당히 높을 것으로 예측한다. 미국에서 NOAA의 국립 기상국은 북대서양 일부와 북태평양 일부에 대한 RSMC이다. 해양예측센터열대예측센터 열대분석예측지부(TAFB)는 이 같은 전망치를 발표한다.

RSMC는 풍파 모델을 바다 상황을 예측하는 데 도움이 되는 도구로 사용한다. 미국에서는 NOAA의 WAVEWatch III(R) 모델이 많이 사용된다.

웨이브 시스템에 대한 일반화

또한 바다를 구성하는 여러 시스템에 대해 파장 스펙트럼에서 유의한 파장 높이를 유사하게 정의한다. 그리고 나서 우리는 풍해나 특정 부위의 파도를 높이게 된다.

참고 항목

메모들

  1. ^ "About earth :: A global map of wind, weather, and ocean conditions".
  2. ^ a b Holthuijsen, Leo H. (2007). Waves in Oceanic And Coastal Waters. Cambridge University Press. p. 70. ISBN 978-0-521-86028-4.
  3. ^ Denny, M.W. (1988). Biology and the Mechanics of Wave-swept Shores. Princeton, New Jersey: Princeton University Press. ISBN 0-691-08487-4.
  4. ^ Munk, W.H. (1944). Proposed uniform procedure for observing waves and interpreting instrument records. La Jolla, California: Wave Project at the Scripps Institution of Oceanography.
  5. ^ Tayfun, Aziz (1980). "Narrow-band nonlinear sea waves". Journal of Geophysical Research. 85 (C3): 1543–1552. Bibcode:1980JGR....85.1548T. doi:10.1029/jc085ic03p01548.
  6. ^ Dean, Robert G.; Dalrymple, Robert A. (1991). Water Wave Mechanics for Engineers and Scientists. World Scientific. p. 193. ISBN 978-981-02-0421-1.
  7. ^ "Report on Weather Buoy Readings During December Storm — 6th to 11th December". Irish Marine Institute. Archived from the original on 23 November 2013. Retrieved 7 February 2013.
  8. ^ Hanafin, Jennifer A.; Quilfen, Yves; Ardhuin, Fabrice; Sienkiewicz, Joseph; Queffeulou, Pierre; Obrebski, Mathias; Chapron, Bertrand; Reul, Nicolas; Collard, Fabrice; Corman, David; De Azevedo, Eduardo B.; Vandemark, Doug; Stutzmann, Eleonore (2012). "Phenomenal Sea States and Swell from a North Atlantic Storm in February 2011: A Comprehensive Analysis". Bulletin of the American Meteorological Society. 93 (12): 1825–1832. Bibcode:2012BAMS...93.1825H. doi:10.1175/BAMS-D-11-00128.1.

외부 링크