Les onades són, sens dubte, un element clau al voltant del qual giren diferents aplicacions operacionals que es poden donar dintre de l’ambient marítim com, per exemple, la enginyeria costera (el disseny, planificació, explotació i manteniment d’una obra marítima, transport de sediments, erosió de platges), la indústria offshore, la seguretat al mar i rutes de navegació, sobretot, en una costa com la catalana, on l’estat del mar és fonamental. L’espectre és una de les formes més habituals de descriure les propietats de les onades irregulars representant com l’energia es reparteix sobre un rang de freqüències i direccions: la distribució d’energia (m2·s o m2/Hz) en el domini de freqüències es representa per l’espectre d’energia S(ω), mentre que la distribució de l’energia en el domini de la direcció es representa per la funció de dispersió direccional D(ω,θ). Utilitzant mesures de la boia de Cap Tortosa, situada al sud de la costa catalana, es caracteritzen espectres d’energia de les onades per a tempestes intenses: s’estudiaran dos fenòmens meteorològics que varen succeir, el primer, entre el 8 i el 20 de novembre del 2001 (amb alçades d’onada significativa de fins a 6 metres), i el segon entre els dies 27 de març i 6 d’abril del 2002. Dintre d’aquests fenòmens es distingiran els seus màxims que seran especialment estudiats mitjançant espectres escalars i direccionals, relacionats amb les onades sea (dintre de la zona de generació per vent) i swell (fora de la zona de generació). En l’estudi realitzat s’ha detectat, en les dues tempestes, una estructura paral·lela ja que existeixen 2 extrems ben diferenciats, on predominen els sistemes bimodals, és a dir onades que actuaven en direccions distintes i en freqüències distintes al mateix temps. Per un altre costat, s’ha realitzat un estudi exhaustiu de les aproximacions dels models respecte les onades produïdes. Després de diferenciar l’estat de mar en funció de tipus d’onada, s’observa que es produeix un error considerable quan s’utilitzen aproximacions mitges i escalars (de direcció o de freqüències pic, per exemple) i d’aquesta manera es deriva a la necessitat de la utilització de la teoria multimodal i direccional (més difícil de trobar) ja que s’aproxima millor a la situació real que pot afectar una determinada costa. La completa introducció de l’espectre direccional de qualsevol forma ha d’ajudar a resoldre les estimacions dels errors ja que les distribucions unimodals escalars no poden descriure la distribució direccional en una freqüència donada en el qual les components de les onades arriben de diferents direccions, i per exemple en el Mar Mediterrani, s’ha pogut observar la gran quantitat de registres bimodals en les tempestes extremes. Les causes que s’han observat que afecten als models en les seves aproximacions a les onades reals són: la bimodalitat i la interacció sea-swell (el swell actua sobre el sea refractant-lo), la desviació de la direcció del vent en contrast amb la hipòtesi bàsica dels models de que la direcció del vent i la sea coincideixen i la dispersió direccional del sea en freqüències dos cops la freqüència pic i Per un altre costat, s’ha decidit treballar amb diferents paràmetres com el wave age i l’amplada espectral, el primer fent referència a la transferència de l’energia del vent a les onades i el segon com distribució de l’energia al voltant del pic de densitat espectral, factors d’importància que poden millorar en un moment donat les simulacions numèriques utilitzades com a eina en la enginyeria costera. Els valors de l’amplada espectral observats difereixen dels teòrics de l’estat de l’art, en part a la influència de la bimodalitat. Per últim, per a observar la vessant enginyera de la present tesina, s’han plantejat diferents aplicacions. La primera relacionada amb el transport de sediments i la segona amb la necessitat de conèixer l’estat de mar per les respostes de les estructures marítimes a l’onatge direccional.