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船舶的日志是气候变化数据的第一条记录

育空航行了各种各样的天气。阿拉斯加对极端天气和令人愉快的夏天臭名昭着。在船上的日志中是工作的历史:在星期二(1875年4月20日)的一个鲍尔密,木匠队围绕着桅杆。一个月后,船员通过雾来调查海岸。日复一日,尽职尽责,是天气数据 - 海州,冰条件,晴雨表读数。

他们有没有想过,一个半世纪后,他们的笔记可能会揭示全球气候变化的线索?

通过从旧船的日志中获得的天气和冰的数据,伍德意识到有可能重建北极海冰的历史。

创新中心在国家档案馆,实习生Sasha Laftin和Tyler黑色扫描页面后,从育空等调查船只,以及美国海军,海岸警卫队和捕鲸船。集线器中有数千个这些日志,因为联邦船只需要记录和存档所有船舶操作。除了日志上,房间里还没有任何看起来旧或过时的房间;扫描仪本身具有宽阔的玻璃顶部和电子托盘,专为该项目而设计,以处理大量的大量。

从1873年到1878年,育空号帆船在美国海岸勘测局服役。它调查了阿拉斯加和部分西部沿海地区。图片由NOAA提供。

从1873年到1878年,育空号帆船在美国海岸勘测局服役。它调查了阿拉斯加和部分西部沿海地区。图片由NOAA提供。

“只有了解过去,你才能了解当前的趋势。”

Kevin Wood博士,商船海洋和气候学家

档案专家吉娜·佩里(Gina Perry)拿出一叠日志,开始一个接一个地打开。她给我看压在书页角里的花,花已经损坏过,修补过了。她翻看了一页又一页的天气数据。

作为一名前商船海员,记下天气是我的第二天性。水手们会在航海日志上记下每件事,即使它看起来很单调。但凯文·伍德博士(Kevin Wood)从商船海员转行成为了气候学家,他在书中看到了宝贵的东西。

现在,伍德和他在华盛顿大学的科学家团队正在转录这些积满灰尘的日志,以了解很久以前的北极状况——以及它们能告诉我们什么关于今天气候变化的信息。

直到最近,科学家们还主要依赖于1979年才开始使用的卫星图像中的海冰数据。

木材传统上装配船只,就像19世纪的大篷车,大约十年在海上。在Reminiscing(作为前水手将会)关于东北部队的船长和帆船船长后,木材将船上从船上转向气候科学。

“当我还在商船队的时候,我就知道那里有很多有用的数据,”他说,但“只有很少的海洋气象数据被转录出来。”

这足以推动他在海洋气候学方面的职业生涯。

直到最近,科学家们还主要依赖于1979年才开始使用的卫星图像中的海冰数据。但是有了从旧船的日志中获得的天气和冰的数据,伍德意识到有可能重建北极海冰的历史。

在最近的一次由美国气象社会出版,木材和他的团队使用海军队员的手写笔记和计算机模拟,以估算北极海冰卷一直返回1901年。

“只有了解过去,你才能知道当前的趋势,”他告诉我。他解释说,建立一个1800年代冰、天气和大气条件的更精确模型将使研究人员更好地理解今天的天气异常。“要了解变化性,你需要长期数据。”

为了获得数据,木头岸上岸上,并帮助推出了古老的天气,是一个众群公民科学项目,为迈克尔的地球气候的线索进行了旧船舶的日志。

伍德的志愿者必须从2万份二战前的航海日志中提取数据,每次阅读并抄写一页。

幸运的是,政府船只长期以来一直需要详细说明天气状况,并在一天中记下其确切的位置。但是要使这种手写数据可用,但是,Wood的志愿者必须在20,000个前的第二次前的日志,读取和转录一个页面时提取数据。这听起来很乏味。为了帮助这一过程,旧天气团队为日志设计了一个扫描仪,并开发了一个节目来帮助转录。它正在付清:他们已经数字化了成千上万的书籍。

育空帆船航海日志上的一页。该日志被保存起来,公众可以在国家档案馆查看。图片由NOAA提供。

育空帆船航海日志上的一页。该日志被保存起来,公众可以在国家档案馆查看。图片由NOAA提供。

阿拉斯加大学费尔班克斯分校的地球物理学家Hajo Eicken说:“Old Weather记录的原木数量令人印象深刻。”“他们正在提取关于气候的大量信息——不仅仅是像温度这样的单一测量方法,而是水手们记录的一大堆东西。”

“如果你做过这件事,那将需要一个世纪,”他补充道。

Eicken没有与Old Weather合作,他在研究中也分析了水手的日志。他说,为了理解气候的历史变化,我们需要大量覆盖很长一段时间的数据。

多亏了Old Weather, Wood和他的团队能够得到这些数据,揭示了北极冰层历史的长期趋势。

长期趋势显示,海冰现在正处于一个多世纪以来最显著的减少状态。

在20世纪20年代和30年代,北极的海冰显著减少,这让当时的科学家感到担忧,但很快冰就恢复了。如今的问题是,目前北极的冰流失是类似的暂时性变化,还是由气候变化导致的更严重的减少。但是伍德说,多亏了这些新的长期数据,他们知道得更多。根据他们的研究,有记录的北极海冰在2012年9月出现了最低水平,长期趋势显示,海冰现在正处于一个多世纪以来最显著的下降。

“早期的活动(在20世纪20年代)没有像今天的任何东西。它比我们今天看到的人为冰融化得多。“

Kevin Wood博士,商船海洋和气候学家

早前的事件(20世纪20年代)与今天的情况完全不同。它远没有我们今天看到的人为冰融化那么强烈。

但伍德并没有止步于冰天雪地。利用老水手的观测数据,伍德的团队甚至能够创建一个全球天气状况的三维模拟,每6个小时就可以追溯到其第一个记录。(能源部特意借给他们一台超级计算机,用来处理模拟整个地球表面所需的pb级数据。)

目前木头希望通过开发机器学习工具,将天气带到一个下一级,这将使公民科学家目前正在做的转录工作。但是艾没有完全否定人类的角色:他们仍然需要检查其工作并将数据提供最终批准印章。

这是作者从百慕大到西大西洋圣马丁的八天航行日志中的一页。每三个小时有一个日志记录,它有海况、云量、气压、风和其他天气观测的速记记录,以及电池电量、位置和谁在烤饼干的记录。

这是作者从百慕大到西大西洋圣马丁的八天航行日志中的一页。每三个小时有一个日志记录,它有海况、云量、气压、风和其他天气观测的速记记录,以及电池电量、位置和谁在烤饼干的记录。

回到集线器中,实习生Laftin将另一本书放在纸盘上,打开它到第一页,并将其提升到扫描仪玻璃板上。机器嗡嗡声并在屏幕上显示页面,并且她快速移动到下一页,而Gina Perry则在保护盒中仔细包装日志。

我想看看每个细节,触摸页面,并想象水手在上海的笔记上拖延笔记,在地平线上衬里衬里的墙壁。他们可能会在毛羊毛或打蜡棉中加入,而不是我携带的羊毛和刺刀齿轮。他们使用六分子或指南针绘制了他们的立场,没有难以置信的GPS奢侈品。

佩里读懂了我的心思,他说:“我敢肯定,保存这些日志的人永远也想象不到我们今天会如何使用它们。”

我想知道他们是否能想象气候变化这样的事情。

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