Statul mării - Sea state
În oceanografie , starea mării este starea generală a suprafeței libere pe un corp mare de apă - în ceea ce privește valurile vântului și umflarea - într-o anumită locație și moment. O stare a mării se caracterizează prin statistici , inclusiv înălțimea valurilor , perioada și spectrul de putere . Starea mării variază în funcție de timp, pe măsură ce se schimbă condițiile de vânt sau de umflare. Starea mării poate fi evaluată fie de un observator cu experiență, cum ar fi un navigator instruit, fie prin instrumente precum geamanduri meteorologice , radar de unde sau sateliți de teledetecție .
În cazul măsurătorilor de geamandură, statisticile sunt determinate pentru un interval de timp în care starea mării poate fi considerată constantă. Această durată trebuie să fie mult mai lungă decât perioada de val individuală, dar mai mică decât perioada în care condițiile de vânt și umflare variază semnificativ. De obicei, înregistrările de la o sută la o mie de perioade de undă sunt utilizate pentru a determina statisticile de undă.
Numărul mare de variabile implicate în crearea și descrierea stării mării nu poate fi rezumat rapid și ușor, astfel încât sunt utilizate scale mai simple pentru a oferi o descriere aproximativă, dar concisă, a condițiilor de raportare în jurnalul navei sau într-o înregistrare similară.
Codul statului maritim OMM
Codul statului maritim al Organizației Meteorologice Mondiale (OMM) adoptă în mare măsură definiția „mării eoliene” a scării Douglas Sea .
Codul statului maritim al OMM | Înălțimea valurilor | Caracteristici |
---|---|---|
0 | 0 metri (0 ft) | Calm (sticlos) |
1 | 0 la 0,1 metri (0,00 la 0,33 ft) | Calm (ondulat) |
2 | 0,1 până la 0,5 metri (3,9 în 1 ft 7,7 in) | Smooth (wavelets) |
3 | 0,5 la 1,25 metri (1 ft 8 in la 4 ft 1 in) | Uşor |
4 | 1,25 la 2,5 metri (4 ft 1 in la 8 ft 2 in) | Moderat |
5 | 2,5 până la 4 metri (8 ft 2 în 13 ft 1 in) | Stare brută |
6 | 4 până la 6 metri (13 până la 20 ft) | Foarte dur |
7 | 6 - 9 metri (20 - 30 ft) | Înalt |
8 | 9 - 14 metri (30 - 46 ft) | Foarte inalt |
9 | Peste 14 metri (46 ft) | Fenomenal |
0. Niciuna | |
Scăzut | 1. Scurt sau mediu 2. Lung |
Moderat | 3. Scurt 4. Mediu 5. Lung |
Înalt | 6. Scurt 7. Mediu 8. Lung |
9. Confuz |
- Trebuie înregistrată direcția din care vine umflătura.
Statele marine în ingineria navală
În aplicațiile inginerești, stările mării sunt adesea caracterizate prin următorii doi parametri:
- Înălțimea semnificativă a valurilor H 1/3 - medie înălțimea valurilor de una mai înalte valuri al treilea.
- Perioada medie de undă, T 1 .
Starea mării se adaugă la acești doi parametri (sau variația celor doi) descriși și de spectrul de unde, care este o funcție a unui spectru de înălțime a undelor și a unui spectru de direcție a undei . Unele spectre de înălțime a undelor sunt enumerate mai jos. Dimensiunea spectrului de undă este și multe proprietăți interesante despre starea mării pot fi găsite din spectru.
Relația dintre spectru și amplitudinea undei pentru o componentă de undă este:
- Conferința internațională a tancurilor de remorcare (ITTC) a recomandat modelul de spectru pentru marea complet dezvoltată (spectrul ISSC / spectrul modificat Pierson-Moskowitz ):
- Model de spectru recomandat de ITTC pentru preluare limitată ( spectru JONSWAP )
Unde
și
(Această din urmă Modelul are de la crearea sa îmbunătățit bazat pe activitatea Phillips și Kitaigorodskii la model mai bun spectrul înălțimii valurilor de mari indici de undă .)
Un exemplu de funcție ar putea fi:
Astfel, starea mării este complet determinată și poate fi recreată de următoarea funcție, unde este cota de undă, este uniform distribuită între 0 și și este extrasă aleatoriu din funcția de distribuție direcțională
În plus față de statisticile valurilor pe termen scurt prezentate mai sus, statisticile privind starea mării pe termen lung sunt adesea date ca un tabel de frecvență comun al înălțimii valurilor semnificative și a perioadei medii a valurilor. Din distribuțiile statistice pe termen lung și scurt este posibil să se găsească valorile extreme așteptate în durata de viață a navei. Un proiectant de navă poate găsi cele mai extreme stări ale mării (valori extreme de H 1/3 și T 1 ) din tabelul de frecvență comun, iar din spectrul de unde, proiectantul poate găsi cea mai probabilă înălțime a valului în cele mai extreme state ale mării și prezice sarcinile cele mai probabile cele mai mari pe părți individuale ale navei de la operatorii de amplitudine de răspuns ai navei. Supraviețuirea stării maritime o dată la 100 de ani sau o dată la 1000 de ani este o cerere normală pentru proiectarea navelor și a structurilor offshore.
Vezi si
Note de subsol
Referințe
- Bowditch, Nathaniel (1938), American Practical Navigator , HO pub No. 9 (ed. Revizuită), United States Hydrographic Office, OCLC 31033357
- Faltinsen, OM (1990), Încărcături maritime pe nave și structuri offshore , [Cambridge University Press], ISBN 0-521-45870-6