當船隻沉沒或在海上失蹤時,搜救隊通常依靠計算機模型來確定搜尋倖存者的地點。目前使用的模型結合了來自衛星和近海感測器的資料,以預測漂流物體的路徑,生成最有可能找到它的區域地圖。如果最初的搜尋不成功,模型會納入該資訊以更新其預測。
現在,一個研究團隊開發了一種新演算法,以預測搜尋的前三個小時內漂流物體的位置。該工具不是模擬失蹤人員的軌跡,而是識別水域中稱為瞬態吸引剖面(TRAPs)的區域,這些區域中的水流和波浪共同作用以拉入附近的物體。在未來搜救行動的早期,將這些先前隱藏的“吸引子”考慮在內可能對拯救生命至關重要。
海洋水的運動可以用數學方式表示為速度場,在這種情況下,速度場描述了水在表面上每個點的速度和方向。新的演算法於五月在《自然通訊》雜誌上發表,它使用海浪資料和該場的預測模型來尋找拉力最強的區域。雖然TRAPs在水中是不可見的,但每個TRAP都可以在地圖上繪製成一條約100到1,000米長的曲線。隨著表面條件的變化,TRAPs移動得足夠緩慢,可以將物體拖動,類似於在桌子下移動的磁鐵如何將鐵製品沿桌面拉動。
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該研究的主要作者,哈佛大學的馬蒂亞·塞拉和他的同事透過將帶有GPS標籤的假人扔到馬薩諸塞州瑪莎葡萄園島以南的湍急水域中,對該方法進行了現場測試。每個假人都遵循不同的軌跡,但正如演算法預測的那樣,“它們都聚集在同一個TRAP上”,塞拉說。這些初步測試是在靠近海岸的地方進行的,但同樣的數學原理預測了開闊海域中TRAPs的存在。
科學諮詢公司Metron的首席科學家,以及美國海岸警衛隊標準搜救協議的首席設計師勞倫斯·斯通對這些“絕對令人著迷、令人印象深刻的結果”表示歡迎。斯通說,這項研究“非常符合我們喜歡做的事情,而且這是一項站得住腳的優秀科學研究”,他沒有參與這項新研究。“讓我們把它應用起來。”
斯通強調,TRAPs工具將補充而非取代現有模型。一位發言人證實,海岸警衛隊正在努力將TRAP曲線納入其預測地圖中。隨著研究的繼續,塞拉和他的同事希望將風和浮力的影響考慮在內,從而提高預測的準確性。
