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Il metodo delle mareggiate triangolari equivalenti per il calcolo di periodi di ritorno di mareggiate estreme Dipartimento di Meccanica e Materiali Università

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Presentazione sul tema: "Il metodo delle mareggiate triangolari equivalenti per il calcolo di periodi di ritorno di mareggiate estreme Dipartimento di Meccanica e Materiali Università"— Transcript della presentazione:

1 Il metodo delle mareggiate triangolari equivalenti per il calcolo di periodi di ritorno di mareggiate estreme Dipartimento di Meccanica e Materiali Università degli Studi Mediterranea di Reggio Calabria ( Felice Arena Simposio Gli eventi estremi: alla ricerca di un paradigma scientifico Alghero, settembre 2003 Simposio Gli eventi estremi: alla ricerca di un paradigma scientifico Alghero, settembre 2003

2 Il metodo delle mareggiate triangolari equivalenti

3 Il periodo di ritorno R(Hs>h) e la persistenza D(h) zPeriodo di ritorno R(H s >h) di una mareggiata in cui laltezza significativa massima supera la soglia h: zPersistenza D(h): durata di tempo media in cui laltezza significativa si mantiene al disopra della soglia h (nelle mareggiate in cui tale soglia viene superata):

4 Il periodo di ritorno R(Hs>h) e la persistenza D(h) zPer calcolare sia R(H s >h) sia D(h) è quindi necessario stimare: zi) la distribuzione dei livelli di altezza significativa nel paraggio in esame ii) la regressione basi altezze b( a ) [di tipo lineare o esponenziale] dove a 10 è compresa tra 2.8m (Catania) e 5.7m (Alghero) e b 10 tra 61 ore Pescara e 83 ore (Catania) Mar Mediterraneo Centrale (boe RON)

5 Il periodo di ritorno R(H) e il periodo di ritorno non lineare R(H C ) zA partire dal concetto di mare equivalente è possibile ricavare: zil periodo di ritorno R(H) di una mareggiata in cui laltezza dellonda più alta (si intende onda individuale) supera la soglia H. Esso è funzione di: zi) distribuzione Hs zii) regressione basi altezze ziii) distribuzione delle altezze donda (altezze cresta- cavo) in uno stato di mare

6 Distribuzione delle altezze donda in uno stato di mare (1° ordine di approssimazione) Distribuzione delle altezze donda in uno stato di mare (1° ordine di approssimazione) Rayleigh Weibull (per spettro infinitamente stretto) (per spettro di larghezza finita) Rayleigh Weibull (per spettro infinitamente stretto) (per spettro di larghezza finita) Distr. altezze

7 Esempio: il periodo di ritorno R(H) in alcune località

8 Il periodo di ritorno non lineare R(H C ) di una mareggiata in cui la cresta donda più alta supera la soglia H c zil periodo di ritorno R(Hc) di una mareggiata in cui la cresta dellonda più alta supera la soglia Hc viene ricavato in funzione di: zi) distribuzione Hs zii) regressione basi altezze ziii) distribuzione delle creste donda in uno stato di mare

9 Distribuzione delle creste e dei cavi donda in uno stato di mare: confronto tra il 1° il 2° ordine di approssimazione - Hp spettro stretto Distribuzione delle creste e dei cavi donda in uno stato di mare: confronto tra il 1° il 2° ordine di approssimazione - Hp spettro stretto Distr. Creste cavi

10 Esempio: i periodi di ritorno R(Hc) e R(Ht) in alcune località Creste e cavi donda al 1° ordine di approssimazione Creste donda al 2° ordine di approssimazione Creste donda (linee continue) e cavi donda (linee tratteggiate) al 2° ordine di approssimazione

11 Esempio: le ampiezze delle creste Hc e dei cavi Ht per assegnati valori del periodo di ritorno, in alcune località

12 LINEAR SHORT-TERM STATISTICS R(H) periodo di ritorno di una mareggiata in cui laltezza dellonda più alta supera la soglia assegnata H NONLINEAR SHORT-TERM STATISTICS R(C)R(C) periodo di ritorno di una mareggiata in cui lampiezza della cresta più alta supera la soglia assegnata C R(T)R(T) periodo di ritorno di una mareggiata in cui lampiezza del cavo più profondo supera la soglia assegnata T : Riepilo go

13 Freak waves: la new year wave (registrata il giorno 1 gennaio 1995) t [s] Altezza donda zuc H=25.3m Altezza significativa H s =12m Periodo onda alta 11.8s Ampiezza cresta 18.5m Ampiezze cavi 6.5m / 7.1m Altezza donda zuc H=25.3m Altezza significativa H s =12m Periodo onda alta 11.8s Ampiezza cresta 18.5m Ampiezze cavi 6.5m / 7.1m

14 Profilo onda alta teoria quasi- determinismo (esatta al 1° ordine) Spettro Pierson-Moskowitz

15 Profilo onda alta al 2° ordine (estensione teoria quasi-determinismo) Spettro Pierson-Moskowitz


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