海浪谱的研究方式

海浪谱的研究方式

为研究海浪的重要概念。通常假定海浪由许多随机的正弧波叠加而成。不同频率的组成波具有不同的振幅，从而具有不同的能量。设有圆频率ω的函数S（ω），在ω至（ω+ω）的间隔内，海浪各组成波的能量与S（ω）ω成比例，则S（ω）表示这些组成波的能量大小，它代表能量对频率的分布，故称为海浪的频谱或能谱。同样，设有一个包含组成波的圆频率ω和波向θ的函数S（ω，θ），且在ω至（ω+ω）和θ至（θ+ω）的间隔内，各组成波的能量和S（ω，θ）ωθ成比例，则S（ω，θ）代表能量对ω和θ的分布，称为海浪的方向谱。将组成波的圆频率换为波数，可得到波数谱；将ω换为2π（频率 为周期的倒），得到以表示的频谱S（）数。以上各种谱统称为海浪谱。
海浪谱（功率谱和方向谱）是随机海浪的一个重要统计性质，它不仅包含着海浪的二阶信息，而且还直接给出海浪组成波能量相对于频率和方向的分布，这正是海洋工程和航海领域等特别关心的。谱方法已经成为研究海浪及其有关问题的有力工具，如何确定海浪谱（功率谱和方向谱）也成为海浪研究的中心问题之一。