• analisi numerica della probabilità
• modello di moto ondoso
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• statistica
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La tesi di laurea magistrale ha come oggetto di studio le onde anomale. Si tratta di fenomeni marini estremi che si manifestano in modo improvviso e sono caratterizzati da un’altezza significativamente superiore rispetto a quella delle onde circostanti. Queste onde, imprevedibili e di rara intensità, rappresentano una seria minaccia per la sicurezza della navigazione e per l'integrità delle strutture marine. La loro pericolosità è accentuata dalla particolare pendenza del fronte d’onda, che può generare carichi impulsivi e sollecitazioni critiche.
In questo lavoro sono state realizzate numerose simulazioni mediante il codice open-source HOS-Ocean: l’utilizzo di un modello numerico phase-resolving è stato efficace per analizzare l’evoluzione spazio-temporale del campo ondoso e per stimare la probabilità di occorrenza di eventi estremi.
Questa tesi si pone l’obiettivo di valutare le statistiche integrali e la probabilità di occorrenza di onde anomale al variare delle condizioni del campo ondoso attraverso diversi parametri spettrali.
La struttura della tesi è articolata come segue: nel Capitolo 1 viene fornita un’introduzione al fenomeno delle onde anomale, con una panoramica dei metodi di rilevamento e monitoraggio. Nel Capitolo 2 si evidenzia la caratterizzazione fisico-statistica di questi eventi, con descrizione dei principali meccanismi di generazione. Nel Capitolo 3 viene descritto il metodo numerico utilizzato per le simulazioni, con dettaglio sulla formulazione matematica e le assunzioni principali. Il Capitolo 4 affronta la discussione dello spettro d’onda adottato come base per l’impostazione delle condizioni iniziali del modello e per la risoluzione numerica del campo ondoso. Nel Capitolo 5 si mostrano i principali risultati delle simulazioni, con focus su una futura applicazione della metodologia di sensitività stocastica mediante l’analisi dell’incidenza delle incertezze sugli scenari di onda anomala.
Infine nel Capitolo 6 si fornisce una sintesi conclusiva delle analisi condotte, con riflessioni finali sulle prospettive future della modellazione predittiva degli eventi estremi in ambito marino.

The subject of this master’s thesis is the study of rogue waves. These are extreme marine phenomena that occur suddenly and are characterized by a height significantly greater than that of the surrounding waves. These unpredictable and intense waves pose a serious threat to maritime safety and the integrity of offshore structures. Their danger is further increased by the steepness of the wave front, which can generate impulsive loads and critical stresses.
In this work, numerous simulations were carried out using the open-source code HOS-Ocean. The use of a phase-resolving numerical model proved effective in analyzing the spatio-temporal evolution of the wave field and in estimating the probability of occurrence of extreme events.
The aim of this thesis is to evaluate integral statistics and the probability of occurrence of rogue waves under varying sea state conditions, through different spectral parameters.
The structure of the thesis is as follows: Chapter 1 provides an introduction to the phenomenon of rogue waves, including an overview of detection and monitoring methods. Chapter 2 presents the physical and statistical characterization of these events, describing the main generation mechanisms. Chapter 3 illustrates the numerical method used for the simulations, detailing the mathematical formulation and the main assumptions.
Chapter 4 discusses the wave spectrum adopted as the basis for setting the model's initial conditions and for the numerical resolution of the wave field. Chapter 5 presents the main results of the simulations, with a focus on the potential application of stochastic sensitivity analysis to examine the impact of uncertainties on rogue wave scenarios. Finally, Chapter 6 provides a concluding summary of the analyses carried out, with final reflections on future prospects for predictive modeling of extreme marine events.