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Valerio Milano, Daniele Bertilorenzi

ELABORAZIONI DI ALCUNE REGISTRAZIONI EFFETTUATE DALLA RETE ONDAMETRICA NAZIONALE

PROCESSING SOME RECORDS OF THE NATIONAL WAVE MEASUREMENT NETWORK

In questa memoria sono stati presi in esame ed elaborati 89 episodi ondosi registrati al largo delle coste italiane in varie stazioni della Rete Ondametrica Nazionale (RON), aventi una durata media un po’ maggiore di 4 ore (4,236 ore) e contenenti un numero medio di onde pari a circa 2200.
Per ciascun episodio, mediante una serie di algoritmi in Matlab, sono stati ricavati i valori dell’altezza H e della frequenza f = 1/T delle successive onde; suddiviso quindi il campo di variazione di f in intervalli di ampiezza ∆f, sono stati ottenuti i rapporti tra l’altezza quadratica media Hrmscorrispondente alla generica frequenza f e l’altezza quadratica media Hrmsp corrispondente alla frequenza di picco fp. Si è quindi dedotto che l’altezza quadratica media diminuisce, a partire dal valore Hrmsp, sia all’aumentare sia al diminuire della frequenza, per cui nel corso di una mareggiata la massima densità di energia specifica si verifica per la frequenza fp di picco, non solo per la presenza di un maggior numero di onde di frequenza prossima a fp, ma anche perché tali onde hanno un’altezza maggiore rispetto a quella delle onde di frequenza diversa.
Si è poi dedotto che, invece, la ripidità δ delle onde, proporzionale a H/T2, è sempre crescente all’aumentare di f: nel campo f/fp≤1 per l’aumento sia di H sia di 1/T2al crescere di f/fp; nel campo f/fp≥1 per il fatto che, al crescere di f, la grandezza f2= 1/Taumenta più rapidamente rispetto alla diminuzione di H. Le onde più ripide sono quindi quelle di periodo più breve.
Infine, è stato determinato il rapporto Hmax(f )/Hmax(fp) tra le altezze massime corrispondenti rispettivamente alla generica frequenza f e alla frequenza fp di picco, costatando che le onde di massima altezza in una data mareggiata hanno una frequenza pari a fp, a partire dalla quale le massime altezze diminuiscono rapidamente sia all’aumentare sia al diminuire di f.
Parole chiave: Frequenza, Frequenza di picco, Densità di energia specifica, Altezza quadratica media, Altezza massima, Ripidità dell’onda.

This study examines 116 wave storms recorded offshore along the Italian coasts by the Italian network of wave metering system (RON-Rete Ondametrica Nazionale), whose average duration was 4 hours, containing a number of waves next to 2200. Using a series of Matlab algorithms developed for the purpose, both the heights H and the frequencies f = 1/T of the waves, contained in each analyzed event, were computed. The range of variability of f was then divided in intervals of length ∆f and the values of the ratio between the quadratic average height Hrms, related to the generic frequency f, and the quadratic average height Hrmsp, related to the peak frequency fp, were calculated. The quadratic average height was found to decrease, starting with the value Hrmsp, both for increasing and decreasing frequencies. Therefore, during a storm, the highest specific power density occurs at the peak frequency fp, not only for the presence of a great number of waves having frequency next to fp, but also because such waves have heights greater than those of the waves having different frequencies.
It has also been found that the steepness of the waves δ, proportional to H/T2, is always rising with increasing f: within the range f /fp≤1, for the increase of both H and 1/Tas f/fp increases; within the range f/fp≥1, due the fact that, increasing f, f2=1/Trises more rapidly than H reduces. Therefore, the steepest waves are those having the shortest period.
Finally, the relationship Hmax(f)/Hmax(fp) was determined between the maximum heights corresponding respectively to the generic frequency f and the peak rate frequency fp. The highest waves in a specific storm were found to have frequencies close to fp; moving away from fp, the highest wave heights were found to diminish rapidly for both increasing and reducing f.
Key Words: Peak Frequency, Peak Energy, Energy Density, Quadratic Medium Height, Maximum Wave Height, Wave Steepness.

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