Comment HazardSim calcule

Chaque chiffre affiché par le simulateur sort de quelques formules courtes et d'une poignée de jeux de données ouverts. Cette page décrit exactement ce que fait le code, y compris les parties qui ne sont que des approximations grossières.

Mis à jour le 18 septembre 2026

HazardSim répond à une seule question : si une catastrophe d'une ampleur donnée se produisait ici, quelle surface atteindrait-elle, et combien de personnes y vivent ? Il ne dit pas si un tel événement est possible à cet endroit, ni à quel point il est probable. Vous choisissez l'ampleur ; le site l'applique au relief et aux localités réels avec quelques règles simples, listées ci-dessous avec les constantes du code.

Ce à quoi le simulateur répond, et ce qu'il ignore

Aucun modèle de faille ne décide qu'une côte peut produire une magnitude 9, et aucun modèle océanique ne transporte une vague à travers le Pacifique. Les résultats sont déterministes : le même lieu et les mêmes réglages donnent toujours les mêmes chiffres. L'animation n'est qu'un habillage : l'inondation est calculée en une passe, puis révélée en trois secondes environ. Rien ne dépend du temps, donc pas d'heure d'arrivée, d'alerte ni d'évacuation.

Les données en dessous

Relief et grille

L'altitude vient des tuiles Terrain-RGB de Mapbox, avec Terrain-DEM de Mapbox en secours. Les couleurs des pixels sont décodées avec la formule publiée par Mapbox, hauteur = −10 000 + (R × 65 536 + G × 256 + B) × 0,1 m. Le modèle mélange des sources aux référentiels verticaux différents, si bien que les hauteurs près du niveau de la mer ne sont pas exactes, et sur une côte plate de petites erreurs déplacent beaucoup la ligne d'inondation.

Le code choisit le zoom le plus détaillé, de 14 jusqu'à 6, pour lequel la zone de calcul fait au plus 780 pixels de large et 620 000 pixels au total, puis charge chaque tuile entière qui la couvre (42 au maximum). Une cellule mesure 156 543 m × cos(latitude) ÷ 2^zoom : à 45° de latitude, 6,8 m au zoom 14, 27 m au zoom 12, 54 m au zoom 11. Une digue plus étroite qu'une cellule peut être totalement absente de la grille.

Zone de calcul

Si votre point est dans une localité, la zone est son rectangle englobant élargi de 14 % plus la portée de l'aléa : hauteur de vague × 250 m pour un tsunami, 12 km pour la montée des eaux, l'anneau extérieur pour un météore (portée plafonnée à 60 km). La hauteur est plafonnée à 1,4° de latitude, moins pour les petits aléas ; un rectangle trop grand est remplacé par un carré centré sur votre point. Hors des localités, la zone couvre 82 % de la carte visible autour du point, de sorte que zoomer peut changer le résultat.

Limites des villes et population

Un clic interroge Nominatim, le géocodeur d'OpenStreetMap, aux niveaux de zoom 10, 12 et 8, en gardant la première réponse qui a un polygone de limite. Les mers, baies, pays, États et régions sont rejetés, de même que tout ce qui dépasse 1,2° de haut, 2,4° de large ou 12 000 km². Sans polygone, le rectangle englobant est utilisé et sa surface comptée pour 72 % du rectangle.

La population vient de l'attribut population de la limite ; à défaut, d'une recherche Nominatim du même nom dans le rectangle ; à défaut encore, du nœud de ville, bourg, arrondissement, quartier ou village le plus peuplé que l'API Overpass y trouve. La densité est la population ÷ la surface, bornée entre 1 et 100 000 /km². Un résultat au-dessus de 60 000 /km², plus dense que les quartiers les plus surpeuplés de Dacca ou de Manille, signifie qu'OpenStreetMap a rattaché la population d'une ville entière à un contour plus petit ; le code ignore alors ce chiffre. Sans population dans OpenStreetMap, le code utilise une valeur typique du type de lieu, de 6 000 /km² pour un arrondissement ou un quartier et 4 500 pour une ville jusqu'à 700 pour un village et 300 pour un comté (2 500 si le type est inconnu). Le curseur de densité l'emporte sur tout cela. Les limites administratives englobent souvent des terres agricoles, si bien que la densité moyenne est généralement inférieure à celle du centre.

Volcans

Les marqueurs rouges sont 1 560 fiches (quelques volcans apparaissent deux fois) issues de la liste des volcans de l'Holocène du Global Volcanism Program de la Smithsonian. Un point à moins de 40 km de l'un d'eux utilise ce volcan : l'éruption est centrée sur le volcan lui-même, pas sur le clic. Plus loin, rien n'est calculé : le site nomme le volcan réel le plus proche et propose de s'y rendre.

Tsunami : un remplissage qui perd de la hauteur

Test de côte. Avant un calcul de tsunami ou de montée des eaux lancé par un clic ou une recherche, le code charge un relief grossier (zoom 8, cellules d'environ 600 m à l'équateur) et compte les cellules à 0,6 m ou moins dans un rayon de 30 km. Il lui en faut au moins 150, soit à peu près 50 km² d'eau libre près de l'équateur (moins vers les pôles, où les cellules rétrécissent), ce qu'aucune rivière ni aucun étang n'atteint. Un clic sur l'eau elle-même est refusé.

Trouver la mer. Sur la grille complète, chaque cellule de bordure à 0,6 m ou moins est marquée comme mer, et la marque se propage à toutes les cellules reliées, diagonales comprises, qui sont elles aussi à 0,6 m ou moins. Moins de 40 cellules de mer arrêtent le calcul. Effet secondaire : une terre sous 0,6 m reliée à la mer, un polder par exemple, est considérée comme mer dès le départ et n'est jamais comptée comme inondée.

Propager l'eau. Depuis toutes les cellules de mer à la fois, l'eau se propage aux cellules voisines, en ajoutant une largeur de cellule à la distance parcourue (1,414 en diagonale). La surface de l'eau dans chaque cellule vaut

niveau = H − distance ÷ 250

où H est la hauteur de la vague en mètres. Si le niveau dépasse le sol, la cellule est inondée sur une profondeur de niveau − sol et l'eau continue ; sinon, la cellule reste sèche et bloque le passage. L'eau n'atteint donc une cellule que par une chaîne de cellules inondées, et une crête plus haute que l'eau protège le terrain derrière elle, sauf s'il existe un chemin pour la contourner.

La décroissance tient lieu de frottement contre le relief et les bâtiments. C'est un seul nombre pour toute la planète, pas une loi physique : sur un terrain plat au niveau de la mer, une vague de 15 m s'arrête à 3,75 km dans les terres, une vague de 30 m à 7,5 km. La même hauteur s'applique d'un coup à tout le littoral de la grille, donc pas de direction de vague, pas de fond marin, pas d'amplification dans les baies, pas de volume d'eau limité et pas de seconde vague. Si l'eau touche le bord de la grille, le résultat prévient que l'inondation réelle va plus loin.

Envoyer une vague de 15 m sur Sendai →

Montée des eaux : le même moteur sans décroissance

La montée du niveau de la mer fait tourner le même code avec la décroissance désactivée : chaque cellule reliée à la mer et située sous le nouveau niveau est inondée, aussi loin soit-elle dans les terres, ce qu'on appelle souvent un modèle « baignoire ». Un bassin sous le nouveau niveau reste sec si des terres plus hautes l'encerclent complètement. Les digues ne comptent que si elles figurent dans les données d'altitude et dépassent une cellule de large. Pas de marées, d'ondes de tempête, d'érosion ni d'affaissement des sols, et pas de calendrier. Au lieu de morts, tous les habitants des terres inondées sont comptés comme déplacés. Voir aussi quelles villes la montée des eaux noierait.

Séisme : des anneaux d'intensité autour d'un point

Le séisme est une source ponctuelle sous votre clic, à 8 km de profondeur. L'intensité sur l'échelle de Mercalli modifiée à la distance r de l'épicentre vaut

MMI = 1,5·M − 3,0·log₁₀R − 0,0018·R + 1,6, avec R = √(r² + 8²) km, bornée entre 0 et 12.

La forme est celle, habituelle, de l'atténuation de l'intensité (un terme de magnitude, l'étalement géométrique, l'absorption avec la distance), mais les coefficients sont une approximation propre au site, pas une relation publiée, et l'intensité est calculée directement plutôt qu'à partir de l'accélération du sol. Une magnitude 7 donne 9,4 à l'épicentre, VIII jusqu'à 21 km et V jusqu'à 181 km ; une magnitude 6 culmine à 7,9 et n'atteint jamais VIII ; une magnitude 8 donne VIII jusqu'à 67 km. À partir d'environ 8,8, l'épicentre atteint le plafond de XII.

Chaque zone a une part de personnes tuées, multipliée par un facteur de construction : 0,06 pour des normes parasismiques modernes, 1 pour une construction moyenne, 7 pour une construction médiocre.

Une vraie magnitude 9 rompt une faille longue de centaines de kilomètres, si bien que les fortes secousses couvrent une bande, pas un cercle. Sols meubles, liquéfaction, glissements de terrain et incendies sont ignorés, et chaque séisme est superficiel ; un séisme profond serait ressenti bien plus faiblement.

Magnitude 7 sous Port-au-Prince, construction médiocre →

Volcan : du VEI à trois cercles

L'indice d'explosivité volcanique devient un volume émis : V = 10^VEI−5 km³, donc VEI 5 vaut 1 km³ et chaque cran multiplie par dix. Pour les VEI 2 à 8, cela correspond au volume minimal de chaque classe dans l'échelle de Newhall et Self (1982) ; le VEI 1 reçoit 0,0001 km³. Trois rayons en découlent :

• coulées pyroclastiques, max(0,6 ; 9·V^0,25) km : 95 % de tués ;
• 10 cm de cendres, assez pour effondrer les toits, 30·V^0,33 km : 0,15 % de tués ;
• 1 cm de cendres, 100·V^0,35 km : 0,002 % de tués.

Ces lois de puissance sont des ajustements empiriques propres au site.

Les vraies coulées suivent les vallées et la vraie cendre dérive sous le vent en longs panaches, si bien que les empreintes réelles sont dissymétriques, pas circulaires. Lahars, gaz, tsunamis d'effondrement et effets climatiques ne sont pas modélisés.

Une éruption VEI 5 du Vésuve →

Météore : énergie et loi d'échelle du souffle

Le corps est une sphère de diamètre D et de masse volumique 3 000 kg/m³ (pierre), 7 800 (fer), 900 (glace) ou 1 200 (agrégat de gravats, un astéroïde faiblement lié comme Bennu), arrivant à la vitesse d'entrée que vous réglez, 17 km/s par défaut, valeur typique des astéroïdes géocroiseurs :

m = ρ·π/6·D³ ; E = ½·m·v² ; puissance en Mt = E ÷ 4,184×10¹⁵ J

Un corps de pierre de 150 m donne 183 Mt ; le préréglage Tcheliabinsk de 19 m, 0,37 Mt. Le réglage de vitesse couvre 11 à 30 km/s, où tombent presque tous les impacts d'astéroïdes ; les préréglages Bennu et Apophis utilisent 12,7 et 12,6 km/s, les vitesses de la table Sentry de la NASA, si bien que Bennu ressort près de 1,4 Gt plutôt que les 6,4 Gt que donnerait un corps de pierre de sa taille à 17 km/s. Le modèle ignore l'angle d'entrée et l'énergie perdue pendant la descente. Les corps de pierre sous 70 m, de fer sous 20 m, les agrégats sous 90 m et la glace sous 150 m comptent comme explosions atmosphériques et ne laissent pas de cratère ; sinon, le cratère mesure 20·D·(ρ/3 000)^1/3 de diamètre.

Pour une explosion atmosphérique, le code estime l'altitude de l'explosion, qui décroît linéairement de 35 km pour les plus petits corps de pierre (12 km pour le fer, 45 km pour la glace) jusqu'à zéro à la taille où les corps atteignent le sol : h = h_max·(1 − D ÷ D_airburst). Cela place le corps de Tcheliabinsk de 19 m à environ 25 km et un corps de classe Toungouska de 60 m à 5 km, proche des estimations pour les deux événements. Les rayons de boule de feu, de destruction totale, d'effondrement des bâtiments et de brûlures sont alors mesurés en oblique depuis le point d'explosion, si bien qu'au sol chacun devient √(R² − h²), ou rien si R est plus court que h. L'anneau des vitres brisées garde sa taille entière, parce qu'une onde de choc faible issue d'une explosion haute se répand largement : au-dessus de Tcheliabinsk, le verre a cassé à des dizaines de kilomètres. Quand aucune zone d'effondrement n'atteint le sol, la zone des vitres ne compte aucun mort : Tcheliabinsk a blessé environ 1 500 personnes, surtout par le verre, et n'a tué personne.

Les rayons de souffle croissent avec la racine cubique de la puissance, la loi d'échelle du souffle tirée de The Effects of Nuclear Weapons de Glasstone et Dolan ; les coefficients et la loi de puissance de la boule de feu sont un calibrage propre au site. La chaleur est traitée autrement que pour une explosion nucléaire : un impact ne rayonne qu'une petite part de son énergie sous forme de lumière, de l'ordre de 0,3 % contre environ 35 % pour une arme nucléaire, si bien que le rayon des brûlures utilise la formule nucléaire (12,8·Y^0,41) pour une puissance thermique de 0,0086·Y, ce qui donne 1,83·Y^0,41. Comme la part de tués ne doit pas augmenter avec la distance, chaque zone est relevée au moins à la valeur de la zone qui l'entoure.

Les impacts océaniques, leurs tsunamis et les effets planétaires des corps de plus d'un kilomètre ne sont pas modélisés ; voir ce que fait un météore, taille par taille.

Lâcher le corps de 19 m de Tcheliabinsk sur Tcheliabinsk →

Ouragan : une onde de tempête et un profil de vent

Le curseur fixe le vent soutenu à l'atterrage, de 120 à 320 km/h, ce qui donne la catégorie de Saffir-Simpson : 1 à partir de 119 km/h, 2 à partir de 154, 3 à partir de 178, 4 à partir de 209, 5 à partir de 252.

Onde. Chaque vitesse de vent reçoit l'onde typique de l'ancienne table de Saffir-Simpson, interpolée entre 1,2 m à 120 km/h, 1,8 m à 154, 2,7 m à 178, 4,0 m à 209, 5,5 m à 252 et 7,5 m à 320. Les préréglages historiques la remplacent par l'onde mesurée lors de la tempête : Sandy 3,9 m, Bhola 10 m, Katrina 8,5 m, Nargis 4 m, Ian 4,5 m, Haiyan 6 m. L'onde inonde ensuite le relief avec le moteur du tsunami, mais perd de la hauteur dix fois plus lentement, 1 m par 2,5 km, parce qu'une onde de tempête est une montée lente de la mer sur des heures et non une vague unique. Les décès sur les terrains inondés suivent une courbe plus douce que celle du tsunami, de 0,1 % sous un demi-mètre à 45 % au-dessus de 6 m ; Galveston en 1900, où une onde de 4,6 m sans aucune alerte a tué environ un quart de l'île, se situe au milieu.

Vent. Au-delà du mur de l'œil, le vent décroît avec la racine carrée de la distance, v(r) = V_max·(R_max/r)^0,5, donc le rayon où il tombe à un seuil v vaut R_max·(V_max/v)². Le rayon des vents maximaux vient de Willoughby et Rahn (2004) : R_max = 46,4·e^{−0,0155·V + 0,0169·|latitude|} km avec V en m/s, maintenu entre 10 et 80 km. Les anneaux marquent les vents de catégorie 5, 4 et 3, la force ouragan (119 km/h) et les coups de vent (63 km/h). Le vent en lui-même tue peu, donc les parts sont faibles : 0,05 % des personnes dans les vents de catégorie 5, 0,015 % en catégorie 4, 0,004 % en catégorie 3, 0,0005 % dans les vents de force ouragan et aucune dans les coups de vent.

La tempête est symétrique et ne bouge pas : l'onde réelle est la plus haute à droite de la trajectoire dans l'hémisphère nord, et les crues pluviales, les marées, les vagues par-dessus l'onde et les digues ne sont pas modélisées.

Amener l'onde de 8,5 m de Katrina sur La Nouvelle-Orléans →

Comment les personnes sont comptées

La densité de la ville s'applique dans un cercle de même surface que la ville (6 km de rayon si aucune n'a été trouvée). Au-delà, la densité décroît vers 60 habitants par km², une moyenne grossière des terres habitées :

densité(r) = 60 + (D − 60)·e^{−(r − R)/(0,8R + 2)}

où D est la densité du curseur, R le rayon de la ville et r la distance en km. Sans cela, un météore de 1 km tuerait plus de gens qu'il n'en vit sur Terre.

Inondations. Chaque cellule inondée ajoute surface de la cellule × densité × une part de tués qui dépend de la profondeur, la distance étant mesurée depuis le centre de la grille de relief plutôt que depuis votre clic. Pour la montée des eaux, la part vaut 1, rapportée comme déplacés.

Anneaux. Pour les séismes, les éruptions et les impacts, le disque à l'intérieur de l'anneau extérieur est découpé en 800 fines couronnes, chacune contenant 2πr × largeur × densité × part de terre (la fraction des cellules de la grille de relief au-dessus de 0,6 m). En parallèle, si le rayon extérieur fait 450 km ou moins, le code demande à l'API Overpass toutes les villes et tous les bourgs dotés d'un attribut de population dans un carré autour du point. S'il en trouve, le fond tombe à 60 /km² et la population entière de chaque localité est ajoutée à la distance de son point central. Une estimation rapide apparaît d'abord, puis est affinée à l'arrivée de la liste.

Les totaux sont plafonnés à 8,2 milliards. Tout le monde est supposé chez soi, non prévenu et non évacué.

Limites : pourquoi ce sont des ordres de grandeur

• Relief imparfait. Les erreurs de hauteur et des cellules de plusieurs dizaines de mètres décident où s'arrêtent les inondations sur les côtes basses.
• Population moyennée. Densité uniforme à l'intérieur des limites, localités réduites à un point, recensements d'années différentes.
• Parts de décès fixes. Les vrais bilans dépendent de l'alerte, de l'heure, des bâtiments et des secours. Une magnitude 6,7 a tué 57 personnes à Northridge, en Californie, en 1994 ; une magnitude 7,0 en a tué plus de 100 000 en Haïti en 2010.
• Explosions ponctuelles. Une vraie explosion atmosphérique répartit son énergie le long de dizaines de kilomètres de trajectoire oblique ; le modèle la traite comme un point unique à une altitude estimée, à la verticale de votre clic.

Servez-vous d'un résultat pour distinguer des centaines de centaines de milliers, ou pour voir quelles parties d'une ville sont basses, pas comme d'un décompte.

Licences des données et attribution

• Limites, toponymes, population : © les contributeurs d'OpenStreetMap, Open Database License (ODbL), interrogés via Nominatim et l'API Overpass.
• Altitude, imagerie satellite, fonds de carte, recherche : © Mapbox, selon les conditions d'utilisation de Mapbox ; les fournisseurs d'imagerie et de données cartographiques sont crédités sur la carte.
• Volcans : Smithsonian Institution, Global Volcanism Program, Volcanoes of the World.
• Carte de la page des lancements récents : tuiles OpenFreeMap (schéma OpenMapTiles), données © les contributeurs d'OpenStreetMap.