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美国海岸警卫队今天宣布,它已于美国东部时间下午 6:30 暂停搜索三名在墨西哥湾离佛罗里达州清水市海岸失踪的划船者,其中包括两名职业橄榄球运动员。这三人是周六从清水市出发进行钓鱼之旅的四人小组的一部分,周日早些时候因未返回而被报告失踪。据美联社报道,海岸警卫队队长蒂莫西·克洛斯在取消搜寻时说:“我们非常有信心,如果水面上有任何幸存者,我们就会找到他们。”
失踪人员分别是奥克兰突袭者队的线卫马奎斯·库珀(26 岁)、底特律雄狮队的防守端锋科里·史密斯(29 岁)和前南佛罗里达大学近端锋威尔·布莱克利(25 岁)。
海岸警卫队昨天下午在距离海岸线约 35 英里(55 公里)处找到了他们倾覆的 21 英尺(6.4 米)Everglades船,以及一名幸存者。据《芝加哥论坛报》报道,前南佛罗里达大学足球运动员尼克·舒勒(24 岁)穿着救生衣,紧紧抓住翻倒的船上的舷外马达,他说他和他的朋友们周六在拉起锚时,一个大浪将他们的船只卷翻了。海岸警卫队最初搜索了约 16,000 平方英里(41,440 平方公里)的区域,但根据舒勒提供的信息,将范围缩小到 4,700 平方英里(12,170 平方公里)。
为了了解当局如何寻找在海上或其他广阔水域失踪的人员,ScientificAmerican.com采访了位于华盛顿特区的美国海岸警卫队搜救办公室的物理海洋学家阿特·艾伦。
[以下是采访的编辑后的文字记录]
当接到有人或物在海上失踪的警报时,海岸警卫队的第一件事是什么?
第一步是与报告来源交谈,并基本上收集有关特定案例的尽可能多的信息。我们想知道划船者可能在哪里和何时遇到麻烦、他们何时离开港口、他们打算在哪里钓鱼以及他们可能去哪里钓鱼 - 他们的 B 计划是什么。我们还想知道他们乘坐的是什么船以及他们有哪些救生设备。我们基本上确定了关于事件的所有可能情况,并确定我们正在寻找的是什么。
海岸警卫队如何利用这些信息来确定搜索的地点和方式?
两年前,海岸警卫队在其一些计算机上安装了一个新的搜索计划软件,称为搜索和救援优化计划系统(SAROPS)。这是他们正在佛罗里达州用于协调和确定本次搜索的最佳计划的工具。SAROPS 模拟搜索对象的漂移轨迹。在过去的 20 年里,我做了一些关于物体在水中如何漂移的实验,从人到救生筏再到 55 加仑的油桶,它们都具有不同的漂移和探测特性。我们从报告来源获得信息,并使用 SAROPS 软件构建案例 - 在我们交谈时,我将在我的电脑上做一个。我实际上只是在查看清水市附近的失踪划船者的风和天气情况。
软件程序如何工作?
要开始在 SAROPS 中设计搜索,我们首先从我们之前计算过漂移方程的搜索对象列表中选择。查看船舶类型,我们有救生筏、海上皮划艇、帆船、小艇、古巴难民筏、类似碎片的物体等等。我们有一个带有中央控制台的运动船作为选项,这就是在佛罗里达州失踪的船,所以我们将选择它。
SAROPS 是一个基于蒙特卡罗的系统,它使用数千个模拟或复制,或者如果你愿意,可以使用“粒子”。一些粒子将被分配为水中人员,另一些则分配为船只,它们都可以在不同的时间和地点开始漂移。这在统计上允许我们对划船者何时何地遇险以及他们可能最终到达何处进行大约 10,000 次猜测。对于给定的场景 A,我们可以进行 10,000 次猜测,对于不同的场景 B,可以进行 10,000 次猜测。所有这些粒子都根据哪个场景最有可能而被赋予自己的权重。当然,总会存在不确定性,这就是我们首先进行搜索的原因。
搜索参数中是否考虑了风?
是的。一旦我们设置好了基本参数,下一步就是获取跟踪这些对象所需的环境数据。我们需要在事件发生期间以及在整个感兴趣的区域的风数据,而且不仅仅是到现在,还要预测未来。如果我早上 10:30 坐在我的办公桌前,比如说,我可能正在计划下午 12:00 - 下午 3:00 的直升机飞行。我需要知道从上周六事故发生时到今天下午的风况,以便了解幸存者可能在过去四天里漂移到哪里。
我们开发了一个强大的工具,称为环境数据服务器。它会访问各种美国国家海洋和大气管理局 (NOAA)、美国海军和学术来源的风和洋流数据,这些数据每天更新几次。该服务器将所有这些数据转换为通用格式。在我们交谈时,它已经获得了所有这些数据。
洋流在同类型搜索行动中有多大的影响?
我们的想法是查看表面洋流上的风力、主要的洋流(如墨西哥湾流)以及河流排放形成的洋流。海洋是一个非常活跃的区域,我们那里的数据比大气中的数据要少。为了提供帮助,在案例中,我们部署了一个自定位数据标记浮标,这是一个海洋学表面漂流器,它上面有一个全球定位系统(GPS)装置,可向 ARGOS 系统报告其位置,这使我们可以将海洋漂移与我们可用的数值模型进行比较,以查看哪个模型表现更好,并且在给定情况下现在更准确。
海岸警卫队在搜索和救援中使用哪些类型的空中和海上飞行器?
我们通常使用直升机、C-130 飞机、称为巡逻艇的船只和机动救生艇。SAROPS 允许我们最佳地放置我们可用的飞行器,以便我们有最大的可能性在某个区域发现失踪人员。
不同类型的搜索和救援飞行器的部署策略是什么?
我们针对这些各种飞机和船只的部署策略是,检测概率从 100% 下降到 0%,这是横向距离的函数,横向距离是指偏离您的飞行路径或航迹线的距离。因此,我们知道,如果我们以 90 节(105 英里或 165 公里/小时)的速度在 300 英尺(90 米)的高度飞行直升机,我们可以在离直升机航迹线一定检测概率的位置看到水中的人。我们在模型范围曲线中考虑了诸如波浪上的白色浪花等影响,因为它们会降低搜索的视觉效果。海洋表面是一个非常难以找到人的地方。即使我们正在搜索许多平方英里,但事实是海洋非常非常大,而你却非常小。这就像在康涅狄格州大小的区域里寻找一个足球(即水中人的头)。
随着时间的推移,搜索参数如何变化?
现在,如果搜救人员像昨天那样找到了某人,那么我们会回到情景的开始并相应地重新调整它们。我们真正做的是根据所有这些粒子绘制这些横向范围曲线,然后每个粒子的尚未被检测到的概率都会进行调整。在三个小时的搜索中,一个粒子会相对于该搜索移动,因此,例如,从北向南搜索可能比从南向北搜索更有利。所有这些粒子最初都有 100% 的概率尚未被检测到,并且在每次通过或每次我们飞过之后,我们将根据横向范围曲线落在粒子上的位置来减少该数量。这使我们能够优化下一系列搜索模式,同时考虑到之前的所有模式,这称为贝叶斯更新。我们在搜救工作中使用了所有现代应用统计数据。
搜寻中有多少取决于现场指挥官?
计算机建议一组最佳搜索方案,但不是最终权威;搜救控制员才是。计算机可能已经说,可怜的小型机动救生艇必须在海浪横扫其船体的情况下上下搜索。控制员可以交互式地在屏幕上操作每个单独的模式,使其在操作上更易于接受,并且还可以查看这对检测概率有何影响。
你认为找到剩余三名失踪船员的可能性有多大?
嗯,我不应该对此发表意见,因为我不是该案件的负责人。但这个问题确实涉及到我们搜救程序的另一个方面——生存模型。我们有一些在冷水环境中非常有效的模型,尽管这些人员并不在冷水中。这是一个关于热量损失与颤抖产生热量的模型。当你在水中时,你有一层脂肪的绝缘层和一层衣服的绝缘层。在这种情况下,身材高大肥胖或肌肉发达是有帮助的。
我们找到的幸存者患有体温过低——当你的身体损失的热量多于产生热量时发生的生理和认知衰退——因为他在那里呆了大约36个小时。身体的核心温度是华氏98.6度(摄氏37度),所以他正在向华氏65度(摄氏18.3度)的水中散失热量。他还脱水了,这会加剧体温过低。除了失去热量外,你还会通过新陈代谢、呼吸和出汗失去水分,这在较温暖的水域中也会起作用。还有更多因素,如捕食[来自鲨鱼]和食物耗尽,尽管我们还没有这些模型。基本上,这些人在那里现在正处于生存模型的边缘。
这就是海岸警卫队停止搜索的原因吗?
是的,还有他们已经搜索过的区域。如果出现更多信息,他们可能会重新启动积极搜索,但这不太可能。不幸的是,尽管我们拥有技术和尽了最大的努力,并非所有在海上失踪的人都能被找到。