A seconda del contesto, l’altezza d’onda può essere definita in diversi modi:
- Per un’onda sinusoidale, l’altezza dell’onda H è il doppio dell’ampiezza:
H = 2 a . {\stile di visualizzazione H=2a.\,}
- Per un’onda periodica, è semplicemente la differenza tra il massimo e il minimo dell’elevazione della superficie z = η (x-cp t):
H = max { η ( x − c p t ) } − min { η ( x − c p t ) } , {\displaystyle H=\max \left\{\eta (x\,-\,c_{p}\,t)\right\}-\min \left\{\eta (x-c_{p}\,t)\right\},\,}
cp la velocità di fase (o velocità di propagazione) dell’onda. L’onda sinusoidale è un caso specifico di un’onda periodica.
- In onde casuali in mare, quando le elevazioni di superficie sono misurate con una boa d’onda, l’altezza d’onda individuale Hm di ogni singola onda-con un’etichetta intera m, che va da 1 a N, per indicare la sua posizione in una sequenza di onde N—è la differenza di elevazione tra una cresta d’onda e Affinché ciò sia possibile, è necessario prima dividere le serie temporali misurate dell’elevazione della superficie in singole onde. Comunemente, un’onda individuale è indicata come l’intervallo di tempo tra due successivi incroci verso il basso attraverso l’elevazione media della superficie (possono essere utilizzati anche incroci verso l’alto). Quindi l’altezza dell’onda individuale di ciascuna onda è di nuovo la differenza tra l’elevazione massima e minima nell’intervallo di tempo dell’onda in esame.
- L’altezza significativa dell’onda H1 / 3, o Hs o Hsig, determinata direttamente dalla serie temporale dell’elevazione della superficie, è definita come l’altezza media di un terzo delle onde N misurate aventi le altezze maggiori:
H 1 / 3 = 1 1 3 N ∑ m = 1 1 3 N H m {\displaystyle H_{1/3}={\frac {1}{{\frac {1}{3}}\,N}}\,\sum _{m=1}^{{\frac {1}{3}}\,N}\,H_{m}}
dove Hm rappresenta le singole altezze d’onda, ordinati in ordine decrescente di altezza m aumenta da 1 a N. Solo la più alta un terzo è usato, perché questo corrisponde meglio con le osservazioni visuali di marinai esperti, la cui visione apparentemente si concentra sulle onde più alte.
- Altezza d’onda significativa Hm0, definita nel dominio della frequenza, viene utilizzata sia per spettri di varianza d’onda misurati che previsti. Più facilmente, è definito in termini di varianza m0 o deviazione standard ση della superficie di elevazione:
H m 0 = 4 m 0 = 4 s η , {\displaystyle H_{m_{0}}=4{\sqrt {m_{0}}}=4\sigma _{\eta },\,}
dove m0, la numero zero-momento della varianza dello spettro, è ottenuto mediante integrazione della varianza dello spettro. Nel caso di una misurazione, la deviazione standard ση è la statistica più semplice e accurata da utilizzare.
- un’Altra onda-altezza statistica di uso comune è il root-mean-square (o RMS) altezza d’onda Hrms, definito come:
H rms = 1 N ∑ m = 1 N H m 2 , {\displaystyle H_{\text{rms}}={\sqrt {{\frac {1}{N}}\sum _{m=1}^{N}H_{m}^{2}}},\,}
con Hm di nuovo che denota le singole altezze d’onda in un certo periodo di tempo della serie.