Abstract This paper presents a new approach to statistically characterize and simulate the wave climate under storm conditions. The methodology includes the joint selection of the parameters that identify storm events (significant wave height threshold, minimum storm duration and minimum interarrival time between consecutive storms) by means of hypothesis testing on the distribution functions of the number of storm events and the elapsing time between storms, providing an improved characterization of the parameters that define storm events. The main wave variables and their temporal dependence are characterized by non-stationary mixture distribution functions and a vector autoregressive model. This allows to adequately reproduce the random temporal evolution of storm events, crucial for the study of damage progression in maritime structures without the use of predefined geometries. The long-term time series of storm events and calm periods is obtained using copula functions which analyze the joint dependence of storm duration and interarrival time for separate climate intervals. The model is applied to hindcast data at a location of the Mediterranean sea close to the Granada coast in Spain to show its ability to reproduce wave storm conditions accounting for the time variability of the storminess. An example of application, using a large number of simulations and a damage progression model in a maritime structure, is presented.

中文翻译：

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海事结构损伤演化模型的风暴表征与模拟

摘要 本文提出了一种新的方法来统计表征和模拟风暴条件下的波浪气候。该方法包括通过对风暴事件数量和间隔时间的分布函数的假设检验，联合选择识别风暴事件的参数（显着波高阈值、最小风暴持续时间和连续风暴之间的最小间隔时间）。风暴，提供定义风暴事件的参数的改进特征。主要的波变量及其时间依赖性由非平稳混合分布函数和向量自回归模型表征。这允许充分再现风暴事件的随机时间演变，对于在不使用预定义几何形状的情况下研究海上结构的损坏进展至关重要。风暴事件和平静期的长期时间序列是使用 copula 函数获得的，该函数分析了风暴持续时间和不同气候间隔的到达间隔时间的联合依赖性。该模型应用于靠近西班牙格拉纳达海岸的地中海位置的后报数据，以显示其再现考虑风暴时间变化的波浪风暴条件的能力。介绍了一个在海上结构中使用大量模拟和损伤进展模型的应用示例。风暴事件和平静期的长期时间序列是使用 copula 函数获得的，该函数分析了风暴持续时间和不同气候间隔的到达间隔时间的联合依赖性。该模型应用于靠近西班牙格拉纳达海岸的地中海位置的后报数据，以显示其再现考虑风暴时间变化的波浪风暴条件的能力。介绍了一个在海上结构中使用大量模拟和损伤进展模型的应用示例。风暴事件和平静期的长期时间序列是使用 copula 函数获得的，该函数分析了风暴持续时间和不同气候间隔的到达间隔时间的联合依赖性。该模型应用于靠近西班牙格拉纳达海岸的地中海位置的后报数据，以显示其再现考虑风暴时间变化的波浪风暴条件的能力。介绍了一个在海上结构中使用大量模拟和损伤进展模型的应用示例。