Un raz-de-marée, ou tsunami, peut être un événement extrêmement destructeur et désastreux, en particulier pour les communautés côtières. Pour ne rien arranger, son approche souvent furtive ne permet guère de donner l'alerte à temps. Lorsqu'un tsunami s'abat sur le rivage, ses vagues peuvent s'élever jusqu'à 30 mètres au-dessus du niveau de la mer. Or, générés par des tremblements de terre au fond de l'océan, les tsunamis commencent en pleine mer avec des vagues de quelques centimètres de haut seulement, impossibles à détecter depuis l'air ou par bateau. Heureusement, les océanographes de la National Oceanic and Atmospheric Administration sont sur le coup, et Mathematica leur est d'une grande utilité.

Selon l'informaticien et océanographe Ed Boss de Sigma Solutions, la capacité de Mathematica à traiter des calculs symboliques complexes a permis de résoudre des problèmes « que nous n'aurions tout simplement pas pu résoudre à la main ». Ainsi, Mathematica a joué un rôle essentiel en aidant la NOAA à quantifier la précision des transducteurs des enregistreurs de pression de fond qui suivent les tsunamis et qui sont maintenant installés sur les fonds marins dans tout l'océan Pacifique. « Les résultats ont montré que nos instruments peuvent enregistrer des variations du niveau de la surface inférieures à un millimètre », rapporte Boss.

Mathematica a également été utilisé pour développer un modèle montrant comment les vagues grandissent et changent lorsqu'elles se déplacent vers le rivage. De tels modèles pourraient être intégrés à l'avenir dans un système d'alerte en temps réel. Les ingénieurs de la NOAA conçoivent actuellement des jauges de pression de fond en temps réel qui transmettent leurs données à Internet par satellite. « Les modèles développés avec Mathematica nous aident à mieux comprendre la physique du mouvement des vagues. Nous espérons utiliser ces informations pour déterminer quels types de tremblements de terre et autres mouvements du sol sont les plus susceptibles de produire des tsunamis. Nos recherches visent à améliorer les activités de préparation aux catastrophes et à sauver des vies », explique Boss.