海地仍在從 11 年前發生的強烈地震中重建，並應對 7 月總統遇刺事件的餘波。因此，這個島國對 8 月 14 日襲擊其西部地區的 7.2 級地震毫無準備。截至出版時，官方死亡人數徘徊在 2,000 人左右，儘管在地震發生後的最初幾天關鍵時期，媒體報道的死亡人數為數百人。
但根據美國地質調查局的科學模型，真實的死亡人數可能至少是這個數字的 5 到 50 倍。它的工具，即全球地震快速評估響應 (PAGER)，自動將有關地震的資訊與受災地區的人口統計和其他資料相結合，以模擬災難的可能規模，包括死亡人數和經濟影響。
PAGER於 2007 年啟動，它不預測確切的死亡人數。而是估計數字在一定範圍內的機率。對於最近在海地發生的地震，PAGER 給出了 35% 的可能性，即有 10,000 到 100,000 人死亡，以及 32% 的可能性，即死亡人數將超過 100,000 人。
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這次地震可能沒有 2010 年襲擊海地的那次地震致命，PAGER 正確預測了那次地震的死亡人數超過 10 萬人。該工具還估計，今年地震造成的損失成本有 66% 的可能性在 1 億美元到 100 億美元之間。相比之下，2010 年的地震造成的損失在 70 億美元到 140 億美元之間。
儘早獲得對死亡人數和損失的準確估計可能會極大地影響應對規模。新聞機構傾向於報道官方死亡人數，這是迄今為止發現的屍體數量。在海地這樣的國家，基礎設施薄弱且偏遠地區交通不便，以這種方式確定真實傷亡人數可能需要數月時間。這給國際救援人員、人道主義援助組織和其他國家帶來了問題，所有這些人都需要評估損失程度並確定適當的應對措施。
大眾科學 與美國地質調查局的地震學家大衛·瓦爾德進行了交談，他幫助開發了 PAGER 和其他地震建模工具。
[以下是經過編輯的採訪記錄。]
為什麼海地的官方死亡人數比 PAGER 的預測低這麼多？
有很多事情是你看不到的，但模型預測到了。你沒有看到的是所有的小城鎮和村莊以及偏遠的建築物，其中一些在山坡上，可能不僅受到震動的影響，還受到山體滑坡的影響。這些地區需要很長時間才能到達，尤其是在交通、民用基礎設施和治理都面臨挑戰的情況下。因此，正如我們一直預期的那樣，這些[死亡]數字會隨著時間的推移而增長。我們可以非常明確地說，道路會因山體滑坡而出現問題——因為道路穿過強烈震動的陡峭地形。
PAGER 使用哪些資料來模擬死亡人數？
獲得確切的死亡人數是無法實現的。不確定性和未知因素太多了。但是要建立一個預測，有三個要素：震動、暴露於每個震動水平的人口以及該人口的脆弱程度，這基於[人們]所在的建築物。
我們知道，對於較大的地震，震動模式可能非常複雜，因此我們嘗試透過一種名為 ShakeMap 的工具儘可能好地捕捉到這一點。如果你有數千個臺站，你就會知道各處的震動情況，而且它將是一張非常精確的地圖。
在加利福尼亞州，你有數百個臺站。如果你去海地，那裡沒有很多地震臺站，就會有更多的不確定性。在我們幫助海地配備更多儀器之前，情況總是會更加不確定。第二個要素是暴露於這些不同震動水平的人口。你可以只取一個人口網格，並計算所有不同震動強度水平下暴露的人口。最後一個問題是它的影響。在中國或海地，你有非常脆弱的建築物。對於相同的震動水平，你可能會比在加利福尼亞、紐西蘭或日本（這些地方有更好的建築規範）獲得多得多的死亡人數。
就海地而言，那裡人口稠密，震動強烈，建築物非常脆弱。這使你得出結論，PAGER 上將會出現我們所說的紅色警報，我們可能有 1,000 人或更多人死亡。
為什麼有這麼多不確定性？
你沒有很多儀器。海地有一個地震網路，可以定位地震。但是我們不能將這些儀器用於 ShakeMap。它們必須是稱為強震儀的特殊儀器。海地可能大約有六七個，我們只掌握了其中兩個的資料。
我們計算中不確定性的另一個來源是試圖弄清楚[斷層的位置和形狀]。它還依賴於資料以及資料的質量以及地震的複雜程度。在這種情況下，確定斷層是一個非常複雜且具有挑戰性的問題。有時，這些事情需要幾個月才能真正理清。但我們始終盡最大努力在最初的幾個小時和幾天內完成。
對於建模來說，一個大問題是：我們甚至不知道 2010 年有多少人死亡。估計範圍從 10 萬到 32 萬不等。大多數國家都有非常好的報告，如果死亡人數是三、四或五個，你可以認為它非常準確。但是，一旦你遇到像海地這樣巨大的損失，真相就不確定了。
在這個行業中，我們永遠不可能做到精確，但我們可以很有用。對於海地來說，無論如何它都處於紅色警報狀態，因此這是一種國際型別的響應。
PAGER 如何記錄地震發生時的震動？
首先，國家地震資訊中心[確定]震級和震中。它 24/7 全天候執行，因此該資訊會被髮送出去並觸發 ShakeMap，ShakeMap 將使用可用的地震資料生成震動地圖。一旦 ShakeMap 製作完成，PAGER 就會執行。它獲取震動，併疊加人口。並使用該國家的模型，它估計死亡人數。它還將 ShakeMap 傳送到世界各地的系統，以估計震動和損失。
大多數地震都處於綠色區域，因為它們發生在海洋或人口稀少的地區。即使是 8.0 級地震也經常發生在近海的俯衝帶[構造板塊碰撞，其中一個板塊沉入另一個板塊之下]，並且不會影響任何事物。關於 PAGER 最重要的事情之一是說什麼也沒發生，而不是發生了什麼事。
但是，如果像海地這次一樣是橙色或紅色警報，它會呼叫我們，我們可以觀看模型的生成過程。我們會在傳送結果之前審查結果。我們會先等候 10 或 20 分鐘，同時檢視正在傳入的其他資訊，例如更好的震級和更好的位置，並且我們確信這是一個良好的起點。
新聞報道使用官方數字，這些數字可能遠低於實際數字。這是否意味著人們會減少對災難的關注？
對於媒體來說，在許多情況下，地震發生在晚上，沒有人會關注。然後，這將是另一個新聞週期，包括阿富汗和新冠疫情以及許多其他事情，因此媒體正在關注這些事情。
我們說，“情況將比最初的報道更糟。情況將糟糕得多。”根據其中的一些不確定性，我們可能高估了總損失。媒體處理不確定的數字是一項挑戰。對於機構、金融機構和城市搜救隊來說，這也是一項挑戰。但我們正在朝著“情況比我們目前看到的更糟”的方向推動他們。
不同的 PAGER 使用者有不同的時間表。城市搜救應該在數小時內開始，因此你使用這些不確定的數字。是否傳送價值 10 億美元的援助可以等待更長的時間。幾天後，情況往往會穩定下來，你會得到比最初估計更受約束的答案。因此，你可以將該模型視為不確定的估計，並結合地面上發生的情況，並對其進行適當的權衡。