海地仍在从 11 年前发生的强烈地震中重建，并应对 7 月总统遇刺事件的余波。因此，这个岛国对 8 月 14 日袭击其西部地区的 7.2 级地震毫无准备。截至出版时，官方死亡人数徘徊在 2,000 人左右，尽管在地震发生后的最初几天关键时期，媒体报道的死亡人数为数百人。
但根据美国地质调查局的科学模型，真实的死亡人数可能至少是这个数字的 5 到 50 倍。它的工具，即全球地震快速评估响应 (PAGER)，自动将有关地震的信息与受灾地区的人口统计和其他数据相结合，以模拟灾难的可能规模，包括死亡人数和经济影响。
PAGER于 2007 年启动，它不预测确切的死亡人数。而是估计数字在一定范围内的概率。对于最近在海地发生的地震，PAGER 给出了 35% 的可能性，即有 10,000 到 100,000 人死亡，以及 32% 的可能性，即死亡人数将超过 100,000 人。
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这次地震可能没有 2010 年袭击海地的那次地震致命，PAGER 正确预测了那次地震的死亡人数超过 10 万人。该工具还估计，今年地震造成的损失成本有 66% 的可能性在 1 亿美元到 100 亿美元之间。相比之下，2010 年的地震造成的损失在 70 亿美元到 140 亿美元之间。
尽早获得对死亡人数和损失的准确估计可能会极大地影响应对规模。新闻机构倾向于报道官方死亡人数，这是迄今为止发现的尸体数量。在海地这样的国家，基础设施薄弱且偏远地区交通不便，以这种方式确定真实伤亡人数可能需要数月时间。这给国际救援人员、人道主义援助组织和其他国家带来了问题，所有这些人都需要评估损失程度并确定适当的应对措施。
大众科学 与美国地质调查局的地震学家大卫·瓦尔德进行了交谈，他帮助开发了 PAGER 和其他地震建模工具。
[以下是经过编辑的采访记录。]
为什么海地的官方死亡人数比 PAGER 的预测低这么多？
有很多事情是你看不到的，但模型预测到了。你没有看到的是所有的小城镇和村庄以及偏远的建筑物，其中一些在山坡上，可能不仅受到震动的影响，还受到山体滑坡的影响。这些地区需要很长时间才能到达，尤其是在交通、民用基础设施和治理都面临挑战的情况下。因此，正如我们一直预期的那样，这些[死亡]数字会随着时间的推移而增长。我们可以非常明确地说，道路会因山体滑坡而出现问题——因为道路穿过强烈震动的陡峭地形。
PAGER 使用哪些数据来模拟死亡人数？
获得确切的死亡人数是无法实现的。不确定性和未知因素太多了。但是要创建一个预测，有三个要素：震动、暴露于每个震动水平的人口以及该人口的脆弱程度，这基于[人们]所在的建筑物。
我们知道，对于较大的地震，震动模式可能非常复杂，因此我们尝试通过一种名为 ShakeMap 的工具尽可能好地捕捉到这一点。如果你有数千个台站，你就会知道各处的震动情况，而且它将是一张非常精确的地图。
在加利福尼亚州，你有数百个台站。如果你去海地，那里没有很多地震台站，就会有更多的不确定性。在我们帮助海地配备更多仪器之前，情况总是会更加不确定。第二个要素是暴露于这些不同震动水平的人口。你可以只取一个人口网格，并计算所有不同震动强度水平下暴露的人口。最后一个问题是它的影响。在中国或海地，你有非常脆弱的建筑物。对于相同的震动水平，你可能会比在加利福尼亚、新西兰或日本（这些地方有更好的建筑规范）获得多得多的死亡人数。
就海地而言，那里人口稠密，震动强烈，建筑物非常脆弱。这使你得出结论，PAGER 上将会出现我们所说的红色警报，我们可能有 1,000 人或更多人死亡。
为什么有这么多不确定性？
你没有很多仪器。海地有一个地震网络，可以定位地震。但是我们不能将这些仪器用于 ShakeMap。它们必须是称为强震仪的特殊仪器。海地可能大约有六七个，我们只掌握了其中两个的数据。
我们计算中不确定性的另一个来源是试图弄清楚[断层的位置和形状]。它还依赖于数据以及数据的质量以及地震的复杂程度。在这种情况下，确定断层是一个非常复杂且具有挑战性的问题。有时，这些事情需要几个月才能真正理清。但我们始终尽最大努力在最初的几个小时和几天内完成。
对于建模来说，一个大问题是：我们甚至不知道 2010 年有多少人死亡。估计范围从 10 万到 32 万不等。大多数国家都有非常好的报告，如果死亡人数是三、四或五个，你可以认为它非常准确。但是，一旦你遇到像海地这样巨大的损失，真相就不确定了。
在这个行业中，我们永远不可能做到精确，但我们可以很有用。对于海地来说，无论如何它都处于红色警报状态，因此这是一种国际类型的响应。
PAGER 如何记录地震发生时的震动？
首先，国家地震信息中心[确定]震级和震中。它 24/7 全天候运行，因此该信息会被发送出去并触发 ShakeMap，ShakeMap 将使用可用的地震数据生成震动地图。一旦 ShakeMap 制作完成，PAGER 就会运行。它获取震动，并叠加人口。并使用该国家的模型，它估计死亡人数。它还将 ShakeMap 发送到世界各地的系统，以估计震动和损失。
大多数地震都处于绿色区域，因为它们发生在海洋或人口稀少的地区。即使是 8.0 级地震也经常发生在近海的俯冲带[构造板块碰撞，其中一个板块沉入另一个板块之下]，并且不会影响任何事物。关于 PAGER 最重要的事情之一是说什么也没发生，而不是发生了什么事。
但是，如果像海地这次一样是橙色或红色警报，它会呼叫我们，我们可以观看模型的生成过程。我们会在发送结果之前审查结果。我们会先等候 10 或 20 分钟，同时查看正在传入的其他信息，例如更好的震级和更好的位置，并且我们确信这是一个良好的起点。
新闻报道使用官方数字，这些数字可能远低于实际数字。这是否意味着人们会减少对灾难的关注？
对于媒体来说，在许多情况下，地震发生在晚上，没有人会关注。然后，这将是另一个新闻周期，包括阿富汗和新冠疫情以及许多其他事情，因此媒体正在关注这些事情。
我们说，“情况将比最初的报道更糟。情况将糟糕得多。”根据其中的一些不确定性，我们可能高估了总损失。媒体处理不确定的数字是一项挑战。对于机构、金融机构和城市搜救队来说，这也是一项挑战。但我们正在朝着“情况比我们目前看到的更糟”的方向推动他们。
不同的 PAGER 用户有不同的时间表。城市搜救应该在数小时内开始，因此你使用这些不确定的数字。是否发送价值 10 亿美元的援助可以等待更长的时间。几天后，情况往往会稳定下来，你会得到比最初估计更受约束的答案。因此，你可以将该模型视为不确定的估计，并结合地面上发生的情况，并对其进行适当的权衡。