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Mathematica ayuda a oceanógrafos de NOAA en el rastreo de tsunamis

"Uso Mathematica intensamente para explorar las relaciones entre la teoría y los datos. Las formas de programación funcional me permiten describir los resultados que quiero rápidamente, en vez de prescribir un set de operaciones para seguir como Fortran o C. Con Mathematica, puedo hacer que la computadora esté mucho más temprano en el proceso, y eliminar varias tareas de programación de mucho trabajo".

La ventaja de Mathematica

Numérica—análisis de series cronológicas, manipulación de matrices, transformada de Fourier
Simbólica—cálculo, ecuaciones diferenciales, expansión algebraica
Gráfica—diagramas 2D y 3D, visualización de datos, ajuste de curvas, animación, exportación en PostScript
Programación—manipulación de listas
Cuaderno—mantenimiento de registro de investgación

Una ola sísmica, o tsunami, tiene el potencial de ser un evento altamente destructivo y desastroso, especialmente para comunidades costeras. Para empeorar las cosas, su modo frecuentemente sigiloso deja poca oportunidad para poder emitir advertencias oportunas. Una vez que un tsunami choca contra la costa sus olas pueden alcanzar tanto como 100 pies sobre el nivel del mar. Pero generados por sismos debajo del fondo oceánico, los tsunamis comienzan en el océano con olas de unos pocos centímetros de altura -olas que son imposibles de detectar desde el aire o desde un barco. Afortunadamente, los oceanógrafos de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) están en el caso, y encuentran que Mathematica es muy útil en el proceso.

De acuerdo al científico en computación y oceanógrafo Ed Boss de Sigma Solutions, la capacidad de Mathematica para trabajar con cálculos simbólicos complejos los ayudó a resolver problemas que "simplemente no podríamos haber hecho a mano". Así, cumplió un rol vital en ayudar a la NOAA a cuantificar la exactitud de los transductores en los registradores de presión de los fondos para rastrear tsunamis ahora colocados en los fondos oceánicos por todo el Oceáno Pacífico. "Los resultados mostraron que nuestros instrumentos puede registrar cambios en el nivel de la superficie de menos de un milímetro", informa Boss.

"Mathematica se usó también para ayudar a desarrollar un modelo que muestra cómo crecen y cambian las olas a medida que se acercan a la costa. Estos modelos pueden integrarse en un sistema de advertencia en tiempo real en el futuro. Los ingenieros de NOAA actualmente están diseñando indicadores de presión de los fondos en tiempo real que transmiten sus datos a la internet vía satélite. "Los modelos desarrollados con Mathematica nos ayudan a entender mejor la física del movimiento de las olas. Esperamos usar esta información para determinar qué clases de sismos y otros movimientos del suelo son aquellos con más probabilidades de producir tsunamis. Nuestra investigación tiene el objetivo de mejorar actividades de preparación para desastres, así como de salvar vidas", dice Boss.

Más información:

E.F. Boss, "Tsunami Research on the Macintosh," SciTech Journal, vol. 6, no.1 (January 1996).
E.F. Boss and F.I. Gonzalez, "Signal Amplitude Uncertainty of a Digiquartz Pressure Transducer Due to Static Calibration Error," Journal of Atmospheric and Oceanic Technology 11 (1994): 1381-1387.
E.F. Boss and F.I. Gonzalez, "Corrections to Bottom Pressure Records for Dynamic Temperature Response," Journal of Atmospheric and Oceanic Technology 12 (1995): 915-922.
F.I. Gonzalez, K. Satake, E.F. Boss, and H.O. Mofjeld, "Edge Wave and Non-trapped Modes of the 25 April 1992 Cape Mendocino Tsunami," Journal of Pure and Applied Geophysics 144 (1995): 409-426.