ارتفاع الموج المؤثر

الخطوة 1: أدخل سرعة الرياح (U) بوحدة متر في الثانية. هذه هي سرعة الرياح المقاسة عادة على ارتفاع 10 أمتار فوق سطح البحر. سرعة الرياح هي المحرك الأساسي لتوليد الأمواج، حيث تنتقل الطاقة من الرياح إلى سطح الماء عبر الاحتكاك. كلما زادت السرعة، زادت الطاقة المنقولة، مما يؤدي إلى أمواج أعلى. يجب أن تكون القيمة موجبة وتتراوح عادة بين 0 و 50 م/ث للظروف الطبيعية.

الخطوة 2: أدخل طول المنفاخ (F) بوحدة المتر. طول المنفاخ هو المسافة التي تهب عليها الرياح بشكل مستمر دون عوائق كبيرة (مثل الجزر أو اليابسة). في المحيطات المفتوحة، يمكن أن يصل طول المنفاخ إلى آلاف الكيلومترات. كلما زاد طول المنفاخ، زادت مدة تفاعل الرياح مع سطح الماء، مما يسمح بنمو الأمواج بشكل أكبر. يتم إدخال القيمة بالأمتار (مثلاً 100000 متر لـ 100 كم).

الخطوة 3: تستخدم الحاسبة معادلة SMB (Sverdrup-Munk-Bretschneider) الكلاسيكية لحساب ارتفاع الموج المؤثر (Hs). هذه المعادلة تأخذ في الاعتبار كل من سرعة الرياح وطول المنفاخ، وهي مستمدة من دراسات تجريبية ونظرية. المعادلة الأساسية هي: Hs = 0.0216 * (U^2 / g) * (gF / U^2)^(1/3)، حيث g = 9.81 م/ث^2 هو تسارع الجاذبية الأرضية. يتم حساب قيمة (gF / U^2) أولاً، ثم الجذر التكعيبي، ثم الضرب في العامل 0.0216 و (U^2/g).

الخطوة 4: تقوم الحاسبة بإجراء العمليات الحسابية خطوة بخطوة. على سبيل المثال، إذا كانت U=10 م/ث و F=100000 م، فإن gF/U^2 = (9.81*100000)/(100)=9810، الجذر التكعيبي = 21.42، ثم (U^2/g)=100/9.81=10.19، ثم Hs=0.0216*10.19*21.42=4.71 متر. الناتج هو ارتفاع الموج المؤثر بالأمتار، وهو متوسط ارتفاع الثلث الأعلى من الأمواج.

الخطوة 5: تعرض النتيجة النهائية مع شرح مبسط. يمكن استخدام هذه القيمة لتقدير ظروف البحر وتصميم الهياكل البحرية. يُرجى ملاحظة أن النموذج يفترض مياهاً عميقة وظروفاً ثابتة، وقد لا ينطبق في المياه الضحلة أو بالقرب من السواحل.