海浪是发生在海洋中的一种普通而重要波动现象，自四十年代兴起以来对它的研究已经有了很大发展。随着经济技术的发展和国际形势的变化，海浪研究成果对海上经济和军事活动等具有十分重要的应用价值。而其众多的研究成果已构成了动力海洋学的一部分，与上层海洋动力学、海洋遥感和海洋工程等诸多领域都有密切关系。海浪研究一般分为动力学和统计学两种方法。在实际研究中往往将两种方法结合。由于海浪具有随机性，在研究中可以视为随机过程，既可以从海浪的内部结构-海浪谱进行描述，也可以从海浪对外变现特征-波要素统计分布加以描述。而海浪要素的统计分布是随机海浪研究的核心问题，此方法是从外观方面描述了海浪的随机性质，因此它在海浪的工程应用方面受到极大关注。20世纪80年代中期以来，因海洋卫星遥感技术的迅猛发展，与其相关的一些海浪要素的统计分布的研究有了较大的发展。但是现在对于周期的大多数研究都是在正态过程和窄谱的条件下，虽然一直在不断的改进，而其结果都是相同的，即周期分布为瑞利分布。由于限制条件过于严格，使得其应用有一定的局限性。本文导出一种新的周期分布，此分布放宽了其限制条件，可以一定程度上反映周期的不确定性，使其应用更加的广泛。并通过观测数据对这种分布进行拟合检验。另外，长期以来对于海浪要素的研究，针对单变量的研究如波高、波长、周期等较多且取得了很多的成果。对于其多变量的联合分布研究较少。并且这些已有的成果都是以正态过程和窄谱为条件导出的，对海浪的研究有一定的局限性。因此本文通过分析波高和周期的相关关系，以及波高和周期满足的概率分布模式之间的相关结构关系，利用Copula函数，导出一种新的波高周期的联合分布函数。这种分布函数是一种新的非线性的，不是以正态过程和窄谱为条件导出的分布，在一定的物理意义下反映了海浪要素的不确定性。并利用实测数据对联合分布进行验证，并与以往的波高与周期联合分布加以比较。然后应用新的波高周期联合分布推算联合设计值并与传统的联合分布进行比较。结果表明，新的分布函数与实测数据拟合较好，且应用此分布函数推算的联合设计值较安全，能更广泛的应用描述一般的海浪波高和周期，为海洋工程提供理论依据。