火灾、洪水和飓风如何制造致命的信息孤岛# 示例输入和输出**输入** 人工智能(AI)是计算机科学的一个分支,旨在开发表现出人类智能的软件或机器。这包括从经验中学习、理解自然语言、解决问题以及识别模式。**输出** 人工智能(AI)是计算机科学的一个分支,旨在开发表现出人类智能的软件或机器。这包括从经验中学习、理解自然语言、解决问题以及识别模式。

scientific 20230917

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八月,突如其来的野火肆虐了美国夏威夷的毛伊岛,当地的电信网络成为首批受害者之一。当人们拼命逃离这场一个多世纪以来最致命的美国野火时,他们的手机服务突然中断了。失去联系亲人、获取天气预报或规划逃生路线的能力使本已糟糕的情况变得更加危急。类似的情景最近也发生在加拿大的西北地区,那里的野火破坏了通信基础设施。“我参与过的每一次灾难,我读过的每一次灾难,通信总是第一个瘫痪的。”来自不列颠哥伦比亚省的应急管理专家艾莉森·波斯特(Alison Poste)说,“这是一个非常大的挑战。对于那些没有手机或没有预警工具的人,我们都不知道该怎么办。”野火、飓风和洪水等灾害在频率和强度方面都在增加。确保所有面临这些灾害的人——包括居民、第一响应者和应急管理官员——能够有效沟通至关重要。这一努力面临着众多障碍,但一些个人、企业和地方政府正努力加以克服。在大多数社区,手机在灾难期间是信息收集和传播的核心。地方政府可以通过短信发送重要更新,而直到最近,应急管理机构还使用推特(这个社交网络最近更名为X)来传播关键信息。还有其他应急通知工具,例如Alertable和Everbridge等应用程序。但这些工具都依赖于用户拥有可用的手机信号,而在火灾、洪水或其他灾害中,手机基站和其他基础设施常常会迅速瘫痪,从而导致混乱且危险的信息瓶颈。“如果你在某个周二突然失去手机,那你还挺倒霉的,对吧?”科罗拉多大学博尔德分校的灾难信息学教授莱西娅·帕伦(Leysia Palen)说,“如果在正常情况下我们都会遇到麻烦,那么在灾难发生时就肯定会更糟。”帕伦表示,在手机和社交媒体出现之前,大多数人面对灾难时通常会从不同的渠道拼凑信息,比如收音机、邻居和电视新闻。至今在某种程度上仍然如此。然而,如今我们几乎完全依赖手机,因此电信网络变得至关重要。由塔、天线和电线组成的这些网络在多个环节都存在漏洞。“电信网络变得越来越相互依存,”应急管理顾问苏珊娜·朱尔(Susanne Jul)表示,“网络在一处失效,可能并不是我的本地手机塔被烧毁了,而可能是几英里外的通信中心出了问题,因此信号就无法传递。”当这种故障发生时,备用发电机和临时恢复小区域服务的便携式手机基站可以帮助社区重新建立通信。然而,这些工具通常只在灾难最严重阶段之后才到达。几位专家表示,绘制出电信网络中最容易受到灾害威胁的位置图仍是一个正在进行的工作。但情况因一个事实而变得更加复杂:电信基础设施的具体信息很难获得。密歇根大学的工程学教授兼风险分析师塞思·吉克马(Seth Guikema)表示,像AT&T和Xfinity这样的私营企业不会向研究人员或公众提供有关他们手机塔、天线和其他基础设施具体位置的详细信息。联邦通信委员会会提供手机塔故障百分比的数据,但这些报告没有足够精确的地理位置信息,不足以让独立研究人员准确绘制出整个网络。“如果手机公司真的掌握了这些数据,他们并不愿意分享。我曾出席过与联邦政府和手机公司的会议,他们把这些数据视为非常私密的信息。”吉克马说。更主动的策略是从一开始就让网络结构本身更具抗灾能力。但不同类型的灾害对基础设施的影响方式各不相同。飓风会吹倒手机塔,因此运营商会确保这些结构能够承受强风,比如每小时110英里的风速。野火产生的热量和火焰通常向上蔓延,因此不会影响地下的光纤电缆。然而,它们仍然可能威胁到塔、天线和其他地面设施。吉克马说,在这些设施附近移除可燃物,比如树木和灌木,有助于确保它们在下一次野火中能够幸存下来。如果所有保护网络的尝试都失败了,社区和应急管理机构仍有一些工具可以应对失去手机信号的环境。警报和AM广播仍然至关重要,也有一些更先进的选择。但人们平时不常用的科技在紧急情况下可能并不太实用——在生死攸关的时刻,速度至关重要。朱尔建议,除非你是船长,否则不要依赖卫星电话。“我们需要用的工具就是你手边或口袋里的那个。”她说。尽管如此,最宝贵的资源可能是一个人身边的社区。2021年,大气科学家丽贝卡·莫尔斯(Rebecca Morss)居住的科罗拉多州博尔德社区遭遇了猛烈的马歇尔大火。她说,她依靠手机和邻居们度过了该州历史上破坏性最强的一场野火。莫尔斯和家人在当天一早发现烟雾后立即撤离了,而在慌乱中,他们把两只猫留在了家中。莫尔斯想回去救宠物,于是发短信给邻居,询问是否可以安全返回。她回忆道:“邻居立刻给我回了电话,她对我说:‘不行,街道已经着火了,山丘也着火了。’”莫尔斯是博尔德国家大气研究中心的高级科学家。(幸运的是,她的两只猫,洛雷塔和金金,大火只在离她家一个街区的地方就停了下来。)尽管莫尔斯在灾难中的天气和风险沟通研究方面拥有20年的经验,但她最终还是依靠这位当地邻居,以一种最有效的方式获取了她所需的信息。而这种人与人之间的网络,和电信网络一样重要。“在手机出现之前,我们早就有了这种联系的历史,”莫尔斯说。“通常在官员到达之前,第一响应者就是社区里的人。30年或40年前,人们就是这样做的。”随着灾害持续发生,而技术难以跟上步伐,越来越多的社区将需要重新启用这一古老而重要的工具。

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