در اوایل دهه 1940، ملوانان کشتی های نیروی دریایی ایالات متحده شرایط آب و هوا و دریا را هنگام عبور از اقیانوس آرام در طول جنگ جهانی دوم (جنگ جهانی دوم) ثبت کردند. پس از جنگ، بیشتر این مشاهدات برای دهه‌ها در فهرست‌های طبقه‌بندی شده ناپدید شدند و از مجموعه داده‌هایی که ستون فقرات مدل‌های آب و هوایی مدرن را تشکیل می‌دادند، کنار گذاشته شدند. اخیراً، یک پروژه علمی گروهی این رکوردهای آب و هوایی را که اکنون از طبقه بندی خارج شده بودند، بازیابی و دیجیتالی کرد و نزدیک به 4 میلیون رصد را نجات داد که شکاف مهمی در داده های زمان جنگ را شامل می شود.
او گفت که قبل از این پروژه، این مشاهدات “هیچ کس به جز افرادی که آنها را نوشته اند، دیده نشده بود.” پراوین تلتیمحقق ارشد پروژه و مدلساز آب و هوا در دانشگاه ریدینگ در بریتانیا.
تلتی گفت که این مجموعه داده های تاریخی آب و هوا دقت مدل های آب و هوایی ما را بهبود می بخشد. تا زمانی که در مورد دمای تاریخی بسیار مطمئن نباشیم، واقعا نمی توانیم مطمئن باشیم که آب و هوا از آن زمان تا چه حد تغییر کرده است.
ثبت آب و هوای دریایی
دانشمندان از مدل‌های آب و هوا و آب و هوا استفاده می‌کنند تا بفهمند که چگونه آب و هوای جهانی ما در قرن گذشته تغییر کرده است، چگونه ممکن است در آینده تغییر کند و چه چیزی باعث این تغییرات می‌شود. این مدل‌ها به سوابق آب‌وهوا از سراسر جهان بستگی دارند و به اندازه داده‌هایی که آنها را لنگر می‌اندازند دقیق هستند.
مشاهدات روی زمین می توان از ایستگاه های هواشناسی جمع آوری کرد، اما تلاش در دریا پیچیده تر است. در اوایل قرن بیستم، قبل از ظهور ماهواره ها، بیشتر داده های آب و هوای دریایی به طور داوطلبانه توسط ملوانان کشتی های تجاری جمع آوری می شد.
تلتی توضیح داد که داده هایی که از آن زمان در اختیار داریم از نظر مفید بودن محدود است. کشتی های تجاری در چند مسیر خاص و بندرت از اقیانوس آرام عبور می کنند. ملوانانی که داده های آب و هوا را جمع آوری کردند، هیچ فرآیند استانداردی را دنبال نکردند و انحرافات نامعلومی ایجاد کردند. و از آنجایی که این تلاش داوطلبانه بود، آنها داده ها را فقط به صورت پراکنده ارسال کردند.
“جنگ جهانی دوم و سایر جنگ های جهانی در دسترس بودن مشاهدات محیطی را به چالش کشیدند.”
علاوه بر این، تعداد مشاهده توسط کشتی های تجاری به شدت کاهش یافت جنگ جهانی دومبه ویژه در اقیانوس آرام، زمانی که معدود مسیرهای تجاری بین غرب ایالات متحده و شرق آسیا کاملاً ناپدید شد.
توضیح داد: «جنگ جهانی دوم و سایر جنگ‌های جهانی به دلیل تغییر در روش‌های مشاهده، از بین رفتن سیاهه‌ها و طبقه‌بندی مواد، دسترسی به مشاهدات محیطی را به چالش کشید. اریک فریمنمتخصص داده های دریایی سطحی در مراکز ملی اطلاعات زیست محیطی NOAA در اشویل، کارولینای شمالی، که در این کار دخالتی نداشت.
با این حال، کشتی‌های دیگری نیز در آن زمان در اقیانوس آرام سفر می‌کردند: کشتی‌های نیروی دریایی ایالات متحده پس از حمله به ایستگاه دریایی ایالات متحده در پرل هاربر، هاوایی، در دسامبر 1941 مستقر شدند. مقررات نیروی دریایی آن دوره بیان می‌کرد که هر کشتی باید موقعیت و موقعیت خود را ثبت کند. شرایط آب و هوایی هر ساعت و جزئیات روش هایی که یک دریانورد باید برای انجام مشاهدات استفاده کند. (البته اینکه یک ملوان از قوانین پیروی می کند یا نه، موضوع کاملاً دیگری بود.)
داده های نجات از بین رفته در طول زمان
برای چندین دهه، این خاطرات برای محافظت طبقه بندی می شدند نظامی اسرار اما در سال 2017، مرکز ملی طبقه بندی نزدیک به 200000 صفحه صادر شده است مطالب مربوط به دوران جنگ جهانی دوم، از جمله بسیاری از این خاطرات.
با این حال، در دسترس به معنای مقرون به صرفه نیست. تلتی توضیح داد که اکثر صفحات روی کاغذ در اداره بایگانی و سوابق ملی در واشنگتن دی سی باقی ماندند. او و همکارانش برای دسترسی به داده های موجود در آنها، با آرشیوداران برای عکسبرداری و اسکن هر صفحه کار کردند.
برای ثبت صفحات دیجیتال از قبل استفاده کردند علم جمع سپاری با توسعه زمان قدیمی – جنگ جهانی دوم پروژه به شرکت کنندگان تصاویری از صفحات دفترچه ثبت داده شد و از طریق رونویسی شناسه کشتی، اطلاعات مکان و هرگونه مشاهدات آب و هوایی موجود در داخل آنها راهنمایی شد.
این پروژه 3.7 میلیون رصد آب و هوا را در دوره 1941-1945 ذخیره کرد.
فریمن، که با دیگر پروژه های علمی بازیابی دریای سطحی کمک کرده است، گفت این پروژه ها می توانند زمان و هزینه بازیابی را به طور چشمگیری کاهش دهند. سوابق تاریخی. او گفت: «تا زمانی که علاقه عمومی به داده‌هایی که می‌خواهید دیجیتالی کنید وجود داشته باشد، علم شهروندی بسیار مؤثر، بسیار کارآمد و معمولاً چند رشته‌ای است و طیف گسترده‌ای از استفاده عمومی را فراهم می‌کند».
در مجموع 4050 داوطلب به دیجیتالی کردن بیش از 630000 رکورد از بیش از 28000 تصویر دفترچه ثبت نام از 19 کشتی کمک کردند. هر رکورد حاوی انواع مختلفی از مشاهدات آب و هوا است، مانند دمای حباب مرطوب و خشک، سرعت و جهت باد، فشار هوا، دمای سطح دریا، دید، و شرایط آب و هوایی عمومی. در مجموع، این پروژه 3.7 میلیون مشاهدات آب و هوا را در دوره 1941-1945 ذخیره کرد.
تلتی گفت که این پروژه یک سال و نیم طول کشید. فکر می‌کنم به دلیل همه‌گیری، مردم زمان بیشتری را با رایانه می‌گذرانند، بنابراین ما این پروژه را نسبتاً سریع به پایان رساندیم.»
در برخی از مناطق اقیانوس آرام، این داده های جدید تعداد مشاهدات آب و هوا را بیش از دو برابر می کند زودتر موجود است. تلتی و همکارانش این داده ها را گزارش کرد که در مجله داده های علوم زمین در سپتامبر و آنها را معرفی خواهد کرد در نشست سالانه AGU 2023 در سانفرانسیسکو.
گفت: جنبه شهروندی این پروژه کلیدی است دوو چان، یک دانشمند آب و هوا در دانشگاه ساوت همپتون در بریتانیا که در این پروژه شرکت نداشت. دانشمندان شهروندی نه تنها تبدیل این سوابق تاریخی ارزشمند را تسریع می‌کنند، بلکه تلاش‌های آنها به مجموعه داده‌های ارزشمندی کمک می‌کنند که می‌توانند برای آموزش الگوریتم‌های هوش مصنوعی برای انجام دیجیتالی‌سازی در مقیاس‌های بزرگ‌تر مورد استفاده قرار گیرند.»
حل معماهای دوران جنگ جهانی دوم
فریمن گفت: «این مشاهدات تازه کشف شده شکاف های بزرگی را در رکورد آب و هوا پر می کند. به طور کلی، هرچه پوشش بهتری داشته باشیم، به عملکرد مدل‌هایمان اطمینان بیشتری خواهیم داشت و توانایی ما برای بازتولید آب و هوای گذشته بهبود می‌یابد.»
این تیم امیدوار است که این داده ها نه تنها دقت کلی بازسازی های آب و هوای جنگ جهانی دوم را بهبود بخشد، بلکه یک دوره گرم غیرعادی در طول دوره را نیز روشن کند. VSV.
آنها احتمالا هرگز تصور نمی کردند که 80 سال بعد، کسی به این مشاهدات نگاه می کند.
سوابق گذشته نشان می دهد که دمای سطح دریا در 1941-1945 به طور قابل توجهی گرمتر از 5 سال قبل و بعد از آن بود، اما عدم قطعیت در داده ها در طول جنگ چندین برابر بیشتر از قبل یا بعد از آن بود. چان گفت که هیچ مدل آب و هوایی قادر به تولید مجدد این افزایش موقت در دمای متوسط جهانی سطح دریا نبوده است. دفترچه های گزارش می توانند به تصویر آب و هوای آن زمان و بهبود دقت مدل ها کمک کنند.
این تیم همچنین امیدوار است که داده ها به دانشمندان کمک کند تا قدرت را محدود کنند رویداد ال نینو که در این دهه رخ داد و برای درک ماهیت طوفان کبراطوفان استوایی در سال 1944 که سه ناوشکن آمریکایی را غرق کرد و نزدیک به 800 ملوان را کشت.
«ما خیلی از احساس وظیفه الهام گرفتیم [the sailors] تلتی گفت. آنها احتمالا هرگز تصور نمی کردند که 80 سال بعد، کسی به این مشاهدات نگاه می کند.
– کیمبرلی ام اس کارتیه (@AstroKimCartier)، نویسنده کارکنان
این مقاله خبری در منبع ENGAGE ما برای مربیانی که به دنبال اخبار علمی برای درس های کلاس خود هستند گنجانده شده است. همه مقالات ENGAGE را مرور کنیدو نحوه ادغام مقاله را در یک فعالیت در بخش نظرات زیر با مربیان همکار خود به اشتراک بگذارید.
نقل قول: Cartier، KMS (2023)، علم Crowdsourced نجات جسورانه داده های جنگ جهانی دوم را انجام می دهد، Eos، 104، https://doi.org/10.1029/2023EO230390. ارسال شده در 20 اکتبر 2023
متن © 2023. AGU. CC BY-NC-ND 3.0
مگر اینکه غیر از این ذکر شده باشد، تصاویر مشمول حق چاپ هستند. هرگونه استفاده مجدد بدون اجازه صریح از صاحب حق چاپ ممنوع است.
متصل
