当船只沉没或在海上失踪时,搜救队通常依靠计算机模型来确定搜寻幸存者的地点。目前使用的模型结合了来自卫星和近海传感器的数据,以预测漂流物体的路径,生成最有可能找到它的区域地图。如果最初的搜索不成功,模型会纳入该信息以更新其预测。
现在,一个研究团队开发了一种新算法,以预测搜索的前三个小时内漂流物体的位置。该工具不是模拟失踪人员的轨迹,而是识别水域中称为瞬态吸引剖面(TRAPs)的区域,这些区域中的水流和波浪共同作用以拉入附近的物体。在未来搜救行动的早期,将这些先前隐藏的“吸引子”考虑在内可能对拯救生命至关重要。
海洋水的运动可以用数学方式表示为速度场,在这种情况下,速度场描述了水在表面上每个点的速度和方向。新的算法于五月在《自然通讯》杂志上发表,它使用海浪数据和该场的预测模型来寻找拉力最强的区域。虽然TRAPs在水中是不可见的,但每个TRAP都可以在地图上绘制成一条约100到1,000米长的曲线。随着表面条件的变化,TRAPs移动得足够缓慢,可以将物体拖动,类似于在桌子下移动的磁铁如何将铁制品沿桌面拉动。
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该研究的主要作者,哈佛大学的马蒂亚·塞拉和他的同事通过将带有GPS标签的假人扔到马萨诸塞州玛莎葡萄园岛以南的湍急水域中,对该方法进行了现场测试。每个假人都遵循不同的轨迹,但正如算法预测的那样,“它们都聚集在同一个TRAP上”,塞拉说。这些初步测试是在靠近海岸的地方进行的,但同样的数学原理预测了开阔海域中TRAPs的存在。
科学咨询公司Metron的首席科学家,以及美国海岸警卫队标准搜救协议的首席设计师劳伦斯·斯通对这些“绝对令人着迷、令人印象深刻的结果”表示欢迎。斯通说,这项研究“非常符合我们喜欢做的事情,而且这是一项站得住脚的优秀科学研究”,他没有参与这项新研究。“让我们把它应用起来。”
斯通强调,TRAPs工具将补充而非取代现有模型。一位发言人证实,海岸警卫队正在努力将TRAP曲线纳入其预测地图中。随着研究的继续,塞拉和他的同事希望将风和浮力的影响考虑在内,从而提高预测的准确性。