w zależności od kontekstu wysokość fali może być zdefiniowana na różne sposoby:
- dla fali sinusoidalnej wysokość fali H jest dwukrotnie większa od amplitudy:
h = 2 a . {\displaystyle H=2A.\,}
- dla fali okresowej jest to po prostu różnica między maksimum a minimum elewacji powierzchniowej 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\},\,}
z cp prędkość fazowa (lub prędkość propagacji) fali. Sinusoida jest szczególnym przypadkiem fali okresowej.
- w losowych falach na morzu, gdy Elewacje powierzchni są mierzone za pomocą boi falowej, indywidualna wysokość fali Hm każdej pojedynczej fali—z etykietą całkowitą m, biegnącą od 1 do N, aby określić jej położenie w sekwencji fal N—jest różnicą wysokości między grzebieniem fali a korytem w tej fali. Aby było to możliwe, konieczne jest najpierw podzielenie zmierzonych szeregów czasowych wzniesienia powierzchni na poszczególne fale. Zwykle pojedyncza fala jest oznaczana jako odstęp czasu między dwoma kolejnymi przejściami w dół przez średnie wzniesienie powierzchni (można również użyć przejść w górę). Wtedy indywidualna wysokość fali każdej fali jest ponownie różnicą między maksymalnym i minimalnym wzniesieniem w przedziale czasowym rozważanej fali.
- znaczna wysokość fali H1 / 3, lub Hs lub Hsig, określona bezpośrednio z szeregów czasowych wzniesienia powierzchni, jest zdefiniowana jako średnia wysokość tej jednej trzeciej mierzonych fal n o największej wysokości:
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}}
gdzie Hm reprezentuje Indywidualne wysokości fal, posortowane w porządku malejącym wysokości, gdy m zwiększa się od 1 do N. używana jest tylko najwyższa jedna trzecia, ponieważ najlepiej odpowiada to obserwacjom wizualnym doświadczonych marynarzy, którego wizja najwyraźniej skupia się na wyższych falach.
- znacząca wysokość fali HM0, zdefiniowana w dziedzinie częstotliwości, jest używana zarówno dla mierzonych, jak i prognozowanych widm wariancji fal. Najprościej jest to zdefiniowane w kategoriach wariancji M0 lub odchylenia standardowego ση elewacji powierzchniowej:
H M 0 = 4 m 0 = 4 σ η, {\displaystyle H_{m_{0}} = 4{\sqrt {M_{0}}} = 4 \ sigma _{\eta },\,}
gdzie m0, moment zerowy widma wariancji, otrzymuje się przez całkowanie widma wariancji. W przypadku pomiaru odchylenie standardowe ση jest najłatwiejszą i najdokładniejszą statystyką do zastosowania.
- inną statystyką wysokości fali w powszechnym użyciu jest HRMS wysokości fali root-mean-square (lub RMS), zdefiniowany jako:
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}}},\,}
z Hm ponownie oznacza indywidualne wysokości fal w pewnym szeregu czasowym.