Tausende von Freiwilligen, die durch die Sperrung von COVID-19 immobilisiert waren, haben kürzlich eine Fundgrube historischer Niederschlagsaufzeichnungen aus dem Vereinigten Königreich und Irland wiederbelebt. Die handschriftlichen Archive vermerken Niederschlagsbeobachtungen von Landbesitzern, Prominenten und einer Reihe eifriger Bürger, die bis ins späte 17. Jahrhundert zurückreichen. Computersoftware kann Handschriften noch nicht genau entschlüsseln, daher war das menschliche Auge kritisch.
Forscher mit der Regenrettungsprojekt Beauftragte Freiwillige mit der manuellen Transkription von 3,34 Millionen Beobachtungen, um die Daten Wissenschaftlern zur Untersuchung des vergangenen Klimas der Erde zur Verfügung zu stellen.
„Wir hatten erwartet, dass dies Monate dauern würde“, sagte er Ed Hawkinein Klimawissenschaftler an der University of Reading und Hauptautor des neu veröffentlichte Studie den Aufwand beschreiben. „Wir haben es in 16 Tagen geschafft.“
Die Dokumente enthielten genügend Daten, um detaillierte Wetteraufzeichnungen bis 1836 zu erweitern. Damit krönten die Forscher das neue trockenste Jahr seit Beginn der Aufzeichnungen für die Region: 1855. „Wir haben die Rekordbücher umgeschrieben, wenn Sie so wollen“, sagte Hawkins, „ indem wir rückwärts gehen, nicht vorwärts.“
Gerettete Aufzeichnungen informieren die Klimawissenschaft
Hochauflösende Wetterrekonstruktionen kombinieren meteorologische Beobachtungen mit Algorithmen zur Beschreibung der Atmosphärenphysik, um iterativ eine nahezu stündliche Schätzung des globalen Klimas der vergangenen Jahrzehnte oder sogar Jahrhunderte zu erstellen. Sie sind eine Zeitmaschine für Klimawissenschaftler, die langfristige Trends bewerten oder vergangene Ereignisse hinterfragen möchten. Historische Daten wie die aus dem Vereinigten Königreich und Irland gewonnenen können helfen, eine Rekonstruktion zu validieren, sagte er Laura Sliwinskiein Physiker mit NOAA und der Colead auf der Reanalyseprojekt des 20. Jahrhunderts (Version 3), die einen globalen atmosphärischen Wetterdatensatz von 1836–2015 generierte.
Historische Daten dokumentieren einige besonders extreme Ereignisse, und das kann Wissenschaftlern helfen zu verstehen, warum und wie solche Ereignisse passieren, sagte er Zeichnete Lorrey, Klima- und Umweltwissenschaftler am neuseeländischen National Institute of Water and Atmospheric Research. „Das ist wirklich leistungsfähig, weil wir dann in unseren modernen Modellen nach ähnlichen Mustern suchen können, die Monate in die Zukunft auftauchen, und dies als Frühwarnsystem nutzen können.“
Aufzeichnungen der letzten Jahrzehnte zeigen, dass extreme Wetterereignisse häufiger werden. „Die Menschen müssen jetzt Entscheidungen darüber treffen, wie sie Widerstandsfähigkeit gegenüber dem Wetter im Allgemeinen aufbauen und wie sich dieses Wetter ändert“, sagte Hawkins. „Wir müssen wissen, wie eine 1-in-100-Jahres- oder 1-in-200-Jahres-Überschwemmung aussieht.“
Löcher müssen gefüllt werden
„Je weiter man in der Zeit zurückgeht, je weniger Beobachtungen man hat, desto mehr Arbeit müssen diese Beobachtungen leisten, um die gesamte globale Schätzung in die Realität umzusetzen.“
Klimarekonstruktionen stützen sich auf eine riesige Datenbank mit Beobachtungen, von denen der Großteil aus den Jahrzehnten seit der Verbreitung von Satelliten stammt. Davor sind die Daten lückenhaft. „Je weiter man in der Zeit zurückgeht, je weniger Beobachtungen man hat, desto mehr Arbeit müssen diese Beobachtungen leisten, um die gesamte globale Schätzung in die Realität umzusetzen“, sagte Slivinski, der nicht an der jüngsten Studie beteiligt war, aber mit Hawkins und Lorrey zusammenarbeitet bei anderen Projekten.
Lücken in den Klimadatenbanken seien auf der Südhalbkugel besonders eklatant, wo weniger Land für Beobachtungen zur Verfügung stehe, erklärte Lorrey. Diese Datenrettungsbemühungen seien der Schlüssel zum Füllen von Löchern, sagte er.
Lorrey, der nicht an Rainfall Rescue beteiligt war, leitet die Southern Weather Discovery-Projekt, das Wetteraufzeichnungen aus dem frühen 20. Jahrhundert von Stationen in Neuseeland und der Antarktis und Schiffsprotokolle von Schiffen wiederherstellt, die den Südlichen Ozean befahren. Er und Kollegen skizzierten ihren Ansatz zur Crowdsourcing-Digitalisierung von Aufzeichnungen in einem Papier, das heute in veröffentlicht wurde Muster. Freiwillige haben bisher fast 250.000 Beobachtungen aus der Region digitalisiert.
Obwohl die Datenqualität ein Problem für die Aufzeichnungen von Rainfall Rescue und Southern Weather Discovery ist, liegt die Stärke in den Zahlen, sagte er Kevin Treberth, Klimawissenschaftler am National Center for Atmospheric Research und Hauptautor der Berichte des Intergovernmental Panel on Climate Change von 2001 und 2007. „Eine nicht gemachte Beobachtung ist für immer verloren“, sagte er. „Und hier wurden viele Beobachtungen gemacht.“
Eine gemeinsame Erfahrung
Crowdsourcing-Wetterdaten haben Vorteile, die über die Wissenschaft hinausgehen. Freiwillige von Rainfall Rescue nahmen an den Foren des Projekts teil, um über interessante Notizen zu sprechen, auf die sie in den Aufzeichnungen stießen, wie zum Beispiel einen Eintrag aus dem Zweiten Weltkrieg, der ein Einschussloch im Regenmesser erwähnte. Der Austausch ihrer Erfahrungen half den Freiwilligen, sich als Teil einer Gemeinschaft zu fühlen, sagte Hawkins. „Es gibt so viele gute Kommentare in den Chat-Foren darüber, dass sich Leute nützlich fühlen.“
Heutige Niederschlagsbeobachter liefern weiterhin wertvolle Daten. Laufende Initiativen wie das Community Collaborative Rain, Hail and Snow Network (CoCoRaHS) sammeln seit mehr als 20 Jahren Niederschlagsdaten von Freiwilligen in den Vereinigten Staaten. Das Projekt gibt den Menschen ein Ventil für ihre Wetterneugier, sagte er Melissa Greifder CoCoRaHS-Koordinator von South Carolina.
Und CoCoRaHS-Freiwillige liefern mehr als nur Zahlen; Berichte, die während des Hurrikans Matthew im Jahr 2016 eingereicht wurden, enthalten Kommentare darüber, welche Straßen überflutet wurden und wohin Tiere unterwegs waren, um steigenden Strömen zu entkommen. Diese Informationen sind wertvoll für die Verteilung von Ressourcen in einem Notfall oder die Schätzung zukünftiger Wasserressourcen, sagte Griffin.
„Sie wissen, dass Sie Ihrer Community Daten zur Verfügung stellen und dass Ihre Community diese nutzt [those] Daten“, sagte sie.
—Jennifer Schmidt (@DrJenGEO), Wissenschaftsautor