ارتفاع موج مشخصه

ارتفاع موج مشخصه از نظر سنتی در اقیانوس نگاری فیزیکی، به عنوان میانگین ارتفاع موج یک سوم بزرگترین موج ها ( H1/3 ) تعریف می شود. اکنون معمولاً آن را به صورت چهار برابر انحراف معیار تراز سطح آب ( یا به عبارت دیگر، چهار برابر جذر میانگین مربعات گشتاور مرتبهٔ صفر طیف موج ) در نظر می گیرند. [ ۱] نماد Hm0 معمولاً برای تعریف دوم به کار می رود.
تعریف اصلی بر اساس پژوهش والتر مانک در دوران جنگ چهانی دوم معرفی شد. [ ۲] ارتفاع موج مشخصه برای تبیین ارتفاع تخمین زده شده توسط «مشاهده گر آزموده» تعریف شد. اکنون آن را به عنوان معیاری برای ارتفاع امواج اقیانوسی در نظر می گیرند.
ارتفاع موج مشخصه که از نظر علمی، با Hs یا Hsig نمایش داده می شود، پارامتر مهمی برای توزیع آماری امواج اقیانوسی است. ارتفاع بیشتر موج های متداول کمتر از Hs است. بنابراین موج مشخصه بسامد زیادی ندارد. هرچند که ممکن است موجی با ارتفاع بسیار بیشتر از موج مشخصه نیز موجود باشد.
عموماً توزیع آماری ارتفاع تک موج ها با توزیع رایلی تقریب زده می شود. [ ۳] برای نمونه، اگر ارتفاع موج مشخصه ۱۰ متر باشد، از نظر آماری:
• ۱ در ۱۰ بزرگتر از ۱۰٫۷ متر هستند
• ۱ در ۱۰۰ بزرگتر از ۱۵٫۱ متر هستند
• ۱ در ۱۰۰۰ بزرگتر از ۱۸٫۶ هستند
بنابراین ممکن است موجی با ارتفاع تقریباً دو برابر موج مشخصه مشاهده شود.
دیگر مقدارهای آماری ارتفاع موج نیز بسیار مورد استفاده هستند. ارتفاع موج RMS که به عنوان جذر میانگین مربعات همه ارتفاع های موج تعریف می شود، تقریباً ۰٫۷ برابر Hs است. [ ۴]
بیشتر دستگاه های اندازه گیری، ارتفاع موج مشخصه را از طیف موج تخمین می زنند؛ ولی آلتیمترهای ماهواره ای به دلیل اختلاف زمان برگشت از تاج و قعر موج در ناحیهٔ زیر پوشش، آن را مستقیماً اندازه گیری می کنند. بیشترین ارتفاع موج اندازه گیری شده توسط یک ماهواره، در طوفانی در اقیانوس اطلس شمالی در سال ۲۰۱۱ به میزان ۲۰٫۱ متر است. [ ۵]