“有点疯狂”的 19 世纪气象员冒着恶劣的天气条件,可能有助于气候预测

一项新的努力旨在恢复一群坚毅的维多利亚时代苏格兰科学家收集的气象数据

本尼维斯的维多利亚时代气象员不畏强风和大量积雪,日夜捕捉重要的测量数据。

皇家气象学会藏品,作为苏格兰国家档案馆气象局档案的一部分保存

1885 年 2 月 21 日傍晚,两位居住在本尼维斯山顶(英国最高峰,海拔约 4400 英尺)的苏格兰气象学家试图进行他们每小时一次的指定测量。但狂暴的天气另有打算:呼啸的狂风将他们的笔记本撕成两半并吹走。灯笼无法点亮足够长的时间供人们读取温度计。当勇敢的观察员三次尝试冒险进入肆虐的暴风雨时,他们不得不被绳索拉回。“在那之后,观察员没有再出去,”当晚的日志条目冷冷地记录道。

在 1883 年至 1904 年的二十年中,一群坚毅、敬业的人冒着呼啸的狂风、刺骨的低温和几乎一直存在的雾气,忠实地从他们位于苏格兰高地之上的天文台,几乎每天每小时收集气象观测数据。雷丁大学的气候科学家埃德·霍金斯说,他们是大气层的探险家,类似于他们维多利亚时代的同胞,他们发起了前往南极的探险。他还说,他们也“有点疯狂”。

他们的工作曾经是苏格兰科学的骄傲,但如今已被人们遗忘,他们的数据被归档在爱丁堡气象局档案中很少使用的装订卷册中。现在,霍金斯和他的同事们发起了一项“拯救”行动,旨在“拯救”气象员辛勤收集的近两百万个数据点,并要求志愿者逐列将它们输入数据库。这些数据将帮助像霍金斯这样的科学家改进模型预测,了解随着全球气温升高,气候将如何变化,方法是填补历史记录中的空白,并为今天的极端天气提供更多背景信息。“如果我们要将事物置于背景中,我们需要更长的背景来放置事物,”霍金斯说。当他从英国气象局退休员工兼爱丁堡本地人玛乔丽·罗伊那里听到本尼维斯天文台的故事时,他一直在寻找一个数据救援项目,罗伊在 1980 年代偶然发现了这些记录,后来写了一本书来介绍这些努力,《本尼维斯的气象员》。


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气象员,从左到右: A. Rankin、R.T. Emond 和 R.C. Mossman。

图片来源: 皇家气象学会藏品,作为苏格兰国家档案馆气象局档案的一部分保存

在暴风雨期间,山顶的风(现在仍然是)非常猛烈,高达每小时 120 英里,相当于 3 级飓风。在冬天,观察员不使用风速计(一种测量风速的仪器),因为害怕它会被冻结在所有物体上的过冷水滴损坏,导致天文台覆盖着风吹来的冰。相反,他们通过身体能向前倾斜的程度来测量风力,甚至相互校准并与风速计校准。这些风还经常将天文台埋在积雪中,迫使气象学家反复挖隧道或使用天文台塔楼中建造的第二道门。

尽管本尼维斯的数据来自单个地点,但即使在今天,也很少有来自山峰和如此北部的地点的数据(尤其是小时数据),那里的气候变暖速度是地球上最快的地区之一。“在历史上任何时候,尤其是那么久远的时候,都没有太多的小时观测数据,”霍金斯说,他曾攀登过“本山”,天文台的废墟仍然在那里。

当这些数据被纳入气候模型时,它可以改进对难以捕捉的特征(如风暴)的表示。它将画面从模糊的印象派绘画变成可能像宝丽来照片一样——虽然不如今天的卫星图像清晰,但绝对是一种进步。罗伊说,从山顶看到的“壮丽景色”也使气象学家能够观察到极光等现象。霍金斯说,这些观测结果也将有助于填补该记录中的空白。

位于英国最高峰本尼维斯山顶的天文台

图片来源:皇家气象学会藏品,作为苏格兰国家档案馆气象局档案的一部分保存

当然,数字化这些数据是一个乏味的过程。霍金斯估计,一个人需要两年时间才能完成本尼维斯档案的工作。因此,需要大量志愿者,他们可以在一个易于使用的界面上更快地集体输入扫描页面中的温度、压力和降雨数据。(志愿者工作很合适,因为天文台本身就是众筹的;甚至维多利亚女王也捐助了 50 英镑。)

自新项目启动以来的近两个月里,已有超过 9,000 人每人至少输入了一列数据。有 11 位敬业的人士每人完成了 1,000 多列。“我喜欢帮助保存这些数据并使其可供当前科学家使用的想法。我付出一点努力来帮助一个重要的项目,”居住在英格兰南部的退休 IT 工作人员 Sheree Lester 说。

鉴于迄今为止志愿者的反应,霍金斯预计他们将在 2018 年初完成该项目。然后他希望着手处理更多在全球档案馆中沉睡的数百万页旧的、未数字化的数据。“我们确实拥有所有这些过去的纸质数据,”他说,“我们知道,如果所有这些数据都被拯救出来,它们将非常有价值。”

Andrea Thompson is an associate editor covering the environment, energy and earth sciences. She has been covering these issues for 16 years. Prior to joining 大众科学, she was a senior writer covering climate science at Climate Central and a reporter and editor at Live Science, where she primarily covered earth science and the environment. She has moderated panels, including as part of the United Nations Sustainable Development Media Zone, and appeared in radio and television interviews on major networks. She holds a graduate degree in science, health and environmental reporting from New York University, as well as a B.S. and an M.S. in atmospheric chemistry from the Georgia Institute of Technology. Follow Thompson on Bluesky @andreatweather.bsky.social

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