波の高さ

流体力学では、表面波の波高は波の山と隣接する谷の標高の差です。^[1]波高は船員だけでなく、沿岸、海洋、海軍工学でも使用される用語です。

海上では、有義波高という用語は、風やうねりを含む海面状態でのランダムな波の特徴的な高さを示すために、明確に定義され標準化された統計を導入する手段として使用されます。これは、船員が平均波高を視覚的に推定するときに観察する ものと多かれ少なかれ一致するように定義されます。

状況に応じて、波の高さはさまざまな方法で定義される場合があります。

• 正弦波の場合、波高Hは振幅（すなわち、ピークツーピーク振幅）の2倍である： ^[1] $${\displaystyle H=2a.}$$
• 周期波の場合、それは単に表面標高の最大値と最小値の差z = η ( x – c _p t ) : ^[1] となり、c _{p は}波の位相速度（または伝播速度）です。正弦波は周期波の特殊なケースです。$${\displaystyle H=\max \left\{\eta (x\,-\,c_{p}\,t)\right\}-\min \left\{\eta (x-c_{p}\,t)\right\},}$$
• 海上のランダム波では、表面標高が波ブイで測定される場合、各波の個々の波高H _{m （} N波のシーケンス内の位置を示す1 からNまでの整数ラベルmが付けられる）は、その波の波の山と谷の標高の差です。これを可能にするには、まず測定された表面標高の時系列を個々の波に分割する必要があります。通常、個々の波は、平均表面標高を通過する 2 つの連続する下向きの交差間の時間間隔として表されます（上向きの交差も使用される場合があります）。次に、各波の個々の波高は、検討中の波の時間間隔における最大標高と最小標高の差です。^[2]

一般的に使用されているもう一つの波高統計は、二乗平均平方根（RMS）波高Hrms_であり、次のように定義されます。^[2] ここで、Hm_は特定の時系列における個々の波高を表します。 $${\displaystyle H_{\text{rms}}={\sqrt {{\frac {1}{N}}\sum _{m=1}^{N}H_{m}^{2}}},}$$

• 海の状態
• 風の波