航海日志里的氣候變化

Sora

20世紀(jì)20年代，商船Garthsnaid，水手在整理船帆

無論是陽光燦爛還是狂風(fēng)暴雨，穿越于新西蘭和南極洲附近水域的水手們，都忠實地記錄了他們所遇到的天氣，以此建立了寶藏般的數(shù)據(jù)庫。一個多世紀(jì)后，科學(xué)家們正在挖掘這些海洋航行記錄，以了解該地區(qū)氣候的過去和未來—為此他們也需要公眾的幫助。

神秘的南極

了解過去的天氣狀況，可以幫助科學(xué)家校準(zhǔn)氣候模型。他們用不同的氣候模型來預(yù)測不同的天氣條件。從19世紀(jì)后期到20世紀(jì)中期，水手們在新西蘭附近海域交易貨物、捕鯨或者探險，在此過程中他們保存了有關(guān)水溫、氣溫、氣壓、海冰以及海風(fēng)的記錄。

新西蘭國家水與大氣研究所（NIWA）的氣候科學(xué)家佩特拉·皮爾斯說：“這些日志絕對是我們可以用來對已知的新西蘭氣候和周圍海洋氣候的歷史記錄進行重新理解的重要數(shù)據(jù)來源。”

然而，麻煩在于這些日志都是手寫的，這意味著它們很難讓人讀懂，想讓計算機識別出來更是難上加難。為此，皮爾斯和一組研究人員向公眾尋求幫助，以便轉(zhuǎn)錄這些日志。這個于2018年10月啟動的項目被稱為“南方天氣探索發(fā)現(xiàn)”。從那時起，志愿者已經(jīng)從20世紀(jì)初的商船上轉(zhuǎn)錄了200多本日志，皮爾斯說：“人們都希望能參與科學(xué)研究?！?/p>

這個項目的網(wǎng)站稱，他們已經(jīng)完成的轉(zhuǎn)錄約占總體的89%，但皮爾斯表示，不要被這種表面情況迷惑。這是一個長期項目，還會有更多的日志可供拍攝、處理，以及上傳，來供人們分析。列表中接下來的項目是來自捕鯨船的日志，皮爾斯特別期待這些日志的“考古”，因為這些船直接到達過南極洲?！拔覀兇_實沒有南極洲的任何數(shù)據(jù)，很明顯，除了奇怪的探索項目之外，100年前那里一個人都沒有。”她說。

誰先到達極點

日志“考古”的過程中，皮爾斯認為最有趣的一件事情，是閱讀羅伯特·法爾肯·斯科特在1911年至1912年間于南極探險的日志。

斯科特是英國南極考察隊的一員，他們進行了“誰先到達南極點”的比賽。英國人被挪威人擊敗了。非常不幸的是，從南極回來的路上，斯科特和當(dāng)時與他同行的幾個人都因身體暴露在外的時間過長而身亡。當(dāng)時他們一直在測量溫度和氣壓等數(shù)據(jù)，直到被凍死在冰上。

航海日志手稿

當(dāng)時他們一直在測量溫度和氣壓等數(shù)據(jù)，直到被凍死在冰上。

日志里，相關(guān)觀察記錄在考察隊員去世之前的最后幾天里，變得越來越零星，而他們面對著嚴(yán)峻的生理極限的考驗，仍在繼續(xù)前進。

在考察隊犧牲的100多年后，人們正在利用這些觀察結(jié)果進行研究，以了解正在發(fā)生的事情以及未來可能發(fā)生的事情。這是考古的價值所在。

破譯天氣密碼

所有航海日志都是手寫的，很難通過計算機來識別。盡管科學(xué)家正在研究如何讓計算機自動閱讀這些手寫內(nèi)容，但目前的識別技術(shù)尚未達到可自動化的程度。

目前來看，轉(zhuǎn)錄工作需要非常多的人力，這就是為什么科學(xué)家們開始進行“南方天氣探索發(fā)現(xiàn)”項目—讓來自世界各地的人參與其中。

轉(zhuǎn)錄的流程是，科學(xué)家們把需要讀取的部分放在網(wǎng)頁上，人們可以瀏覽網(wǎng)頁，輸入他們看到的東西。有時數(shù)字難以破譯—舊式的花體手寫體。所以，科學(xué)家們也做了一些幫助指南：“數(shù)字看起來是這樣的嗎？它可能是7，或者可能是4?！?/p>

為了保證減少失誤，同時有10個不同的人轉(zhuǎn)錄相同的圖像。這樣，如果有人輸入了錯誤的數(shù)字，那么錯誤的數(shù)字就不會輸入全局?jǐn)?shù)據(jù)庫。另外，人們也可以根據(jù)自己的意愿進行盡可能多或盡可能少的工作。

轉(zhuǎn)錄完成后，科學(xué)家通過質(zhì)量控制流程來清除人們可能已經(jīng)鍵入的錯誤數(shù)據(jù);然后把數(shù)據(jù)全部重新組合在一起，最后上傳到全局?jǐn)?shù)據(jù)庫中。這些數(shù)據(jù)將幫助科學(xué)家們了解當(dāng)時的氣候變化情況。

通過“考古”日志的內(nèi)容，科學(xué)家已經(jīng)“看到”在北部溫暖的水域中的冰山，還有野生動植物、鯨魚、南極光，以及這些船只所經(jīng)歷的可怕風(fēng)暴。

當(dāng)時，大部分航行的船只都是蒸汽船，其中還有很多帆船，它們在嚴(yán)酷的自然條件下仍然繼續(xù)前行，并且每天多次進行忠實的觀察記錄。

皮爾斯認為，在這個過程中與公眾互動，而不僅僅是發(fā)表一篇科學(xué)文章，是很有趣的。“我們實際上是在吸引人們，并幫助他們理解我們?yōu)槭裁匆霈F(xiàn)在所做的工作?！?/p>