Dự báo sóng biển
5.4. PHƯƠNG PHÁP LẬP DỰ BÁO SÓNG ĐỐI VỚI VÙNG ĐẠI DƯƠNG 1 Dự báo số trị trường sóng trên cơ sở phương pháp lý thuyết
5.4.1. Dự báo số trị trường sóng trên cơ sở phương pháp lý thuyết
Cơ sở của phương pháp này là sơ đồ tính sóng của Shuleikin đã trình bày ở mục 5.2. Xét trường hợp sóng chưa ổn định, khi sự phát triển của sóng chỉ phụ thuộc vào thời gian tác động của gió. Giả thiết rằng tốc độ và hướng gió không biến đổi trong khoảng thời gian 6 giờ. Người ta chỉ dự báo độ cao và hướng lan truyền sóng, vì các đặc trưng này quan trọng nhất đối với hàng hải.
Sự phụ thuộc của độ cao sóng không thứ nguyên vào thời gian không thứ nguyên có dạng
η = 1 − exp[− 1,30( t T∞)0,6
]. (5.12)
Căn cứ vào công thức (5.7) và (5.8) công thức (5.12) có thể viết lại thành
h= 0,0205v2{1 − exp[− 1,30( t
0,526v)0,6
]}, (5.13)
trong đóh− độ cao sóng (m), v− tốc độ gió (m/s),t− thời gian tác động của gió (giờ). Thời gian cần cho sóng phát triển đến độ cao quan trắc được tại thời điểm lập dự báo xác định theo công thức t= 0,526v[− ln(1 − h 0,0205v2) 1,3 ]1,66 . (5.14)
Để tính độ cao sóng khi gió yếu đi người ta sử dụng công thức của K. M. Sirotov:
h= 1,6h0exp(− t
14,7 +3,78k ), (5.15)
trong đóh− độ cao sóng tại thời điểm cuối chu kỳ tắt sóng đang xét, h0− độ cao sóng tại thời điểm đầu quá trình tắt sóng,t− thời gian (giờ),k=∣− ΔvΔt∣− giá trị tuyệt đối của gia tốc âm của gió.
Tính toán dự báo sóng được thực hiện từng bước 6 giờ. Trường sóng ứng với thời điểm
tn+ 6 được tính theo trường sóng xuất phát tại thời điểmtn và các trường gió dự báo tại các thời điểmtn và tn+ 6. Trường khí áp được tính chuyển thành trường gió trong máy tính.