Gamle hvalfangstlogbøger giver ny indsigt i moderne klimaforhold

I september 1871 en flåde på 33 amerikanske hvalfangerskibe, der sejler gennem arktiske farvande, kom i et katastrofalt dødvande. Bjerge af ispose, nogle klumpede næsten masten højt, dannede en naturlig blokade omkring konvojen. Besætninger ventede spændt på, at vinden ville redde deres skibe ud af isens pulveriserende greb, men det blæste aldrig deres vej. Is rev i skrog, og da de sønderslåede fartøjer overgav sig til havet, mere end tusind mand, Kvinder, og børn flygtede for nærliggende redningsbåde.

I dag - næsten 150 år senere - ville hvalfangere i den samme strækning af Arktis sandsynligvis ikke være blevet fanget. Klimaet har ændret sig betydeligt siden da og mens årstidens is stadig dannes om vinteren, meget af det tykkere, flerårig is havis i regionen er blevet formindsket.

"Vi har observeret en masse ændringer i de seneste årtier, inklusive opvarmning af havene, smeltende iskapper på Grønland, ændringer i vejrmønstre, og hyppigere, intense tørker og oversvømmelser, " sagde Caroline Ummenhofer, en klimaforsker ved Woods Hole Oceanographic Institution. "Imidlertid, i mange fjerntliggende områder, såsom Arktis, vi mangler lange datasæt, der kan sætte nyere observationer ind i en langsigtet kontekst. Dette har begrænset vores evne til at forstå, hvordan skiftende vejr- og klimamønstre kan påvirke det menneskelige samfund og økosystemer."

Ummenhofer, sammen med Timothy Walker, hendes forskerkollega fra University of Massachusetts Dartmouth (UMassD), forsøger at udfylde disse huller i vejrdata før det nittende århundrede med gamle klimarekorder fra hvalfangstskibs logbøger.

Skatkammer af klimadata

Kaptajner og styrmænd på hvalfangstskibe - som dem, der blev fanget i hvalfangstkatastrofen i 1871 - førte en daglig log over begivenheder under hver rejse; disse omfattede uvægerligt en kort redegørelse for vejrforholdene. På forskellige tidspunkter i løbet af dagen - imellem gøremål som at justere sejl, udpumpning af vand, og lave skibsreparationer - de ville holde nøje øje med vindhastighed og retning, havforhold, lufttemperatur, og andre vejrvariabler, ofte dokumenterer dem omhyggeligt, håndskrevet kursiv.

Hvad de ikke vidste på det tidspunkt var, hvor uvurderlige optegnelserne ville blive for videnskabsmænd i dag.

"Disse logbog-afledte data vil ikke kun hjælpe med at skubbe den instrumentelle klimarekord tilbage til slutningen af ​​1700-tallet, men de kan give os en meget bredere geografisk fordeling af vejrdata, end der er tilgængelig i øjeblikket, " sagde Walker. "Dette kan føre til en bedre forståelse af moderne klimaoptegnelser og hjælpe med at forudsige fremtidige ændringer."

Gamle vejrregistreringer fra handels- og militærfartøjer har hjulpet med at bygge bro over huller i den klimatologiske rekord, men dataene har typisk været begrænset til områder nær definerede søveje. hvalfangst skibe, på den anden side, var navigations-outliers, vovede sig ofte til fjerntliggende steder, som andre fartøjer ikke tog til for at følge bytte.

Det Indiske Ocean er et eksempel, og et område af særlig interesse for Ummenhofer. Det er blandt de mest fjerntliggende og mindst observerede tropiske havområder, alligevel er dens indflydelse på den asiatiske monsun – en livline for en milliard mennesker – betydelig. "Selv små ændringer i nedbøren i monsunsæsonen kan have en enorm effekt på afgrødeproduktionen og den økonomiske velfærd i regionen, " hun sagde.

Hot spot for klimaændringer

Udvinding af gamle vejrrekorder, hun føler, kan bruges til bedre at forstå klimavariabiliteten i "brølende fyrrerne" - et skår af det sydlige Indiske Ocean på breddegrader mellem 40 og 50 grader kendt for sine stormende vinde. I de seneste årtier, disse stærke vestlige områder er flyttet mod syd, bliver mere passende kendt som "Furious Fifties".

"Det Indiske Ocean er et hot spot for klimaændringer, og et område, hvor vi har set en betydelig mængde af opvarmning og vindændringer, " sagde Ummenhofer. Hun siger, at logbogsoptegnelser kan hjælpe med at tegne et billede af fortiden ved at fortælle os, for eksempel, når monsunen ankom hvert år baseret på indrejsedatoer og beskrivende udtryk. "Vi kan derefter sammenligne de gamle data med nutidige observationer for at få indsigt i nogle af de hidtil usete klimaforhold, vi står over for i dag, " hun sagde.

Går digitalt

Men det bliver ikke nemt. Forskerne, med hjælp fra frivillige, bliver nødt til at gennemsøge hundredvis, og til sidst tusinder, af logbøger - mange falmede og/eller beskadigede - fra museer, arkiv, og biblioteker i New England for at få vejrrekordene i digitalt format. Processen går ud på at indtaste de håndskrevne vejrbeskrivelser i en webformular, der indeholder felter til parametre som vindhastighed, vindretning, skydække, og andre. Når dataene er indtastet og formularen er indsendt, beskrivelserne føres automatisk ind i et regneark, der tildeler en numerisk værdi til hver beskrivelse baseret på Beaufort Wind Scale.

Walker bemærker, at noget af håndskriften i logbøgerne er pæn - noget af det ikke så meget - men alt var skrevet i kursiv. Det kunne give et problem, at least for younger volunteers interested in helping out on the project, since cursive writing has become a lost art and may be unrecognizable to some. Scanning the logs with an optical character recognition system may not help much either since training the system to recognize handwritten characters from many different crew members across many different logbooks isn't feasible.

På trods af disse udfordringer, the researchers are committed to tapping these unexplored troves of climate data and are actively seeking funding sources to make it happen. There's a lot to get through, but Ummenhofer says the project can leverage already-established tools and methodologies that were developed as part of similar earlier projects, including Old Weather and the Atmospheric Circulation Reconstructions over the Earth (ACRE) project.

"By bringing together a team of oceanographers, climatologists, and historians, we're in a position to extract the climate data we need to make better sense of the past, while showcasing how this aspect of our local history here in New England still has relevance today, " said Ummenhofer.