Uchwycenie falowania rzeczywistego

Uchwycenie falowania rzeczywistego w formuły matematyczne na drodze poprzednio omówionych sposobów jest niemożliwe. Pozwalają na to jedynie metody statystyczne, a szczególnie metody stochastyczne (program uprawnienia budowlane na komputer).
Dla potrzeb projektowania budowli morskich, szczególnie zewnętrznych (np. falochronów portowych) konieczne jest wyznaczenie parametrów fali występującej w miejscu projektowania budowli w różnych warunkach. Chodzi przy tym przede wszystkim o takie fale, których wpływ będzie dla budowli najniekorzystniejszy (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Zewnętrzne budowle morskie sprawdza się zwykle pod dwoma względami:
- wytrzymałości na działanie największych sił mogących budowlę bezpośrednio zaatakować, co wymaga wyznaczenia parametrów fali wywierającej te siły niezależnie od charakteru reakcji budowli,
- ukształtowania budowli w taki sposób, by działanie fali nie wprawiało budowli w quasi-rezonans. Zjawisko to może wystąpić nieraz w obecności fali o parametrach znacznie mniejszych od parametrów fal największych, jeżeli tylko częstotliwość drgań własnych budowli (lub niektórych jej elementów) będzie taka sama jak okres danej fali, byle wielokrotnie w jednym ciągu się powtarzający (uprawnienia budowlane).

O ile pierwsze kryterium jest miarodajne dla wszelkich budowli zewnętrznych. lecz przede wszystkim dla budowli masywnych, to drugie, jakkolwiek także nie obojętne dla tychże budowli ważniejsze bywa dla budowli sprężystych (takich np. jak pomosty) (program egzamin ustny).
Fale wiatrowe, jak wiadomo, generuje wiatr, toteż chcąc wyznaczyć falę wywierającą największe siły na budowlę ma się do wyboru bądź fale odpowiadające długo działającemu, w pełni rozwiniętemu, wiatrowi, bądź też wiatrowi najgwałtowniejszemu, o największej prędkości, który bywa krótkotrwały i nie zawsze jest w pełni rozwinięty.
Warto tu przytoczyć skalę wiatrów Beauforta, według której określa się często siłę wiatru i jego przybliżoną prędkość na podstawie obserwacji zjawisk występujących na lądzie lub wyglądu powierzchni morza. Jest to oczywiście sposób bardzo niedokładny, ale w praktyce (zwłaszcza marynarskiej) powszechnie stosowany (opinie o programie).

Stosowanie metod statystycznych

Dawniej skala ta liczyła 12 stopni. W roku 1949 wprowadzono dla orkanów dalszych 5 (jednak już bez przypisywania im określonych skutków fizycznych). W tym samym czasie ustalono też w wyniku międzynarodowego porozumienia prędkości wiatrów odpowiadające poszczególnym stopniom. Skala stanu morza pozostała nie zmieniona.
Zależność parametrów fali od wiatrów sprawia, że od dziesiątków lat usiłowano parametry najwyższej fali w danym punkcie, a szczególnie jej wysokość, określać za pomocą wzorów empirycznych, w oparciu o charakterystyki panujących na danym obszarze wiatrów (segregator aktów prawnych).

Dziś wzory te straciły na znaczeniu na rzecz metod statystycznych, ale omówimy ze względu na to, że posługiwano się nimi przez ponad 100 lat, uzyskując pozytywne wyniki praktyczne, przy czym stosowanie ich jest bardzo łatwe, nie wymaga posługiwania się maszynami matematycznymi, które są nieodzowne, gdy się wyznacza parametry fal metodami stochastycznymi.
Stosowanie metod statystycznych wymaga rejestracji parametrów falowania (m. in. w postaci falogramów uzyskanych w aparatach umieszczonych w morzu - falografach) oraz odpowiedniego przetworzenia zarejestrowanych danych, najczęściej na tzw. widmo falowe.

Oceanografowie uważają dziś wprowadzenie do analizy falowania metod statystycznych i stochastycznych za największe osiągnięcie i mówią o rewolucji, jaką metody te wprowadziły w oceanologii w latach 1952-1954 po ukazaniu się prac Piersona juniora i Neumanna i opublikowaniu praktycznych zasad stosowania ich teorii w formie podręcznika (Pierson, Neumann, James)(promocja 3 w 1).

Jak pisze Kinsman, „Stało się to przyczyną dużych kłopotów, gdyż stare sposoby myślenia porzucano niechętnie i trzeba było uczyć się nowych metod. W końcu jednak przed każdym oceanografem stanął problem wyboru: albo nauczenia się formułowania zagadnienia w pojęciach procesu stochastycznego i analizy widmowej (spektralnej), albo porzucenia poważniejszych badań powierzchniowych fal oceanicznych.”