Ci sono molte situazioni in cui navigare può essere pericoloso, e tra queste bisogna considerare tutte le volte in cui le condizioni meteo marine sono particolarmente avverse. Le grosse navi, risentono meno di questi problemi e possono affrontare condizioni del mare che sarebbero del tutto proibitive per le piccole imbarcazioni.

Nonostante ciò, sono stati riportati diversi incidenti, avvenuti anche nel Mediterraneo Nord Occidentale, principalmente a causa delle condizioni meteo marine, e riguardanti anche grosse navi. Tra questi incidenti, alcuni erano causati non tanto dalla presenza di situazioni complessivamente pericolose, ma da situazioni critiche legate alla presenza di alcune onde particolarmente alte e ripide che hanno impattato sulle imbarcazioni. I servizi di previsione meteo marina che vengono realizzati dai centri meteo, come ad esempio il LaMMA o Arpal, producono delle mappe di altezza d’onda significativa che è il parametro più conosciuto con cui si misura lo stato del mare. Fisicamente rappresenta "la media del terzo delle onde più alte", in pratica è una sorta di "onda media percepita". Tuttavia un mare caratterizzato da una certa altezza d’onda significativa può sviluppare, seppure con probabilità piccola, onde con un’altezza e una ripidità molto più alte di quelle indicate, ad esempio onde anche oltre il doppio dell’altezza significativa prevista. Questa probabilità è stimata molto piccola nei modelli tradizionalmente usati, mentre è significativamente più alta nella realtà, e a parità di altezza significativa può variare sensibilmente a seconda delle condizioni marine. Grazie all'utilizzo di modelli più evoluti che tengono conto di tutte le non linearità presenti nel mare è possibile fare delle stime più precise di tale probabilità.

All’interno di GIAS il Lamma sta svolgendo, in collaborazione con l’Università di Torino, uno studio per la caratterizzazione di questi stati di mare pericolosi nell’area del Nord ovest Mediterraneo, con l’obiettivo finale di definire delle mappe di pericolosità della navigazione relative al potenziale formarsi di onde anomale durante certe situazioni meteorologiche. In questa prima parte dello studio sono state fatte simulazioni numeriche dirette, utilizzando un modello ad alto ordine spettrale con un approccio che permette di simulare l’evoluzione della superficie libera partendo da un dato spettro d’onda, ricavare le distribuzioni delle onde, ovvero la probabilità associata ad ogni altezza, e di conseguenza stimare la probabilità delle onde più estreme. Dalle prime analisi effettuate è emerso ad esempio che, considerando un incidente avvenuto alcuni anni fa non lontano dalle coste francesi, la situazione che si è verificata in quell’incidente è piuttosto comune a molti tipi di stati di mare che normalmente sono presenti nella nostra area e che non si è trattato quindi ad un evento così unico.

Nelle due figure seguenti si può vedere la mappa dell'altezza d'onda significativa nel Mediterraneo relativa all'orario di quell'incidente, dalla quale si vede che le previsioni mostravano delle condizioni navigabili, seppur con un certo rischio, per navi passeggeri di grosse dimensioni lungo la rotta Barcellona - Genova, con un’altezza significativa prevista intorno ai 4 metri nella posizione dell'incidente.

La seconda figura (la linea continua nera corrisponde alla distribuzione teorica, i simboli rossi corrispondono alla distribuzione ottenuta con le simulazioni numeriche) mostra invece la distribuzione dell'altezza delle creste delle onde stimata sia dal modello ad alta risoluzione e che da una tipica distribuzione teoretica lineare

(ottenuta semplicemente come sovrapposizione di onde elementari senza considerare le interazioni) dalla quale si capisce che la probabilità di avere onde oltre una certa soglia possa essere anche superiore di dieci volte rispetto a quella prevista dalla teoria lineare, e che quindi condizioni apparentemente sicure possano celare onde molto più alte della media percepita e di conseguenza esporre la navigazione a rischi più alti del previsto.

Tutto questo sarà oggetto di approfondimento nel corso del progetto. In una prima fase analizzeremo altri casi studio relativi ad altri incidenti per verificare l'eventuale presenza di condizioni simili che possano costituire un segnale d'allarme. Successivamente per rendere questo metodo applicabile a fini previsionali, l'obiettivo è di classificare condizioni di mare affini in classi, e per ognuna di esse definire un indice di rischio basato sulla probabilità di eventi estremi. In tal modo sarebbe possibile generare delle mappe di rischio evidenziando in particolare la maggiore o minore pericolosità di determinate rotte.