规则波与规则波理论
规则波是指具有固定波长、波高和周期的波浪。关于规则波的基本概念就不提了，随便一本介绍波浪的书或文章都能查到。
这篇文章从规则波写起，简单介绍一下规则波理论，最后引出不规则波。
规则波理论根据波浪的振幅、水深和非线性效应的不同，可以分为线性波理论、非线性波理论和流函数波理论三种主要的理论模型。
线性波理论也叫 Airy 理论是一种小振幅波理论是规则波理论中最基础的一种，假设波浪振幅远小于波长和水深，波峰至水面的距离与波谷至水面的距离是相等的，从而可以忽略非线性效应。
自由表面边界条件和动力学条件被线性化。
适用于深水和浅水条件，但仅限于小振幅波浪。
非线性波理论是一种有限振幅波理论，当波浪振幅较大时，小振幅波理论的线性假设不再适用，需要考虑非线性效应。
(1)斯托克斯波理论（Stokes Wave Theory）是有限振幅波理论中最经典的一种，通过摄动法将非线性效应逐阶展开。
波形和速度势函数用高阶级数表示可以高阶展开，适用于深水和中等水深条件。
(2) 椭圆余弦波理论（Cnoidal Wave Theory）适用于浅水条件下的有限振幅波，其波形由椭圆余弦函数描述。椭圆余弦波理论适用于水深较浅、波长较长的波浪。
(3) 孤立波理论（Solitary Wave Theory）是一种特殊的有限振幅波，只有一个波峰，且在传播过程中形状保持不变。
孤立波理论波形在空间上局部化，无周期性，适用于极浅水条件。
流函数波理论（Stream Function Wave Theory）是一种数值方法，通过求解流函数来描述有限振幅波。
流函数波理论适用于任意水深和波高的规则波，能够精确描述波浪的非线性特性。
在实际海况中的波浪峰谷参差不齐，并不具备严格的周期，很难用单个规则波对海况进行定义，这时需要使用不规则波理论来近似地表达真实的海况。
沿x轴正向传播的长峰不规则波的波面升高可看作大量单元规则波的组合如下图。
以后的文章将会详细地介绍不规则波的统计特性。
