百年历史的航海日志显示北极已经失去了多少冰

当退休的加拿大气象学家迈克尔·珀维斯 (Michael Purves) 从一艘古老的航海日志中抄录手写笔记时，他发现自己回到了一个世纪前的时光，想象自己正乘坐一艘古老的巡逻艇，快速行驶在白令海。

例如，1919 年 8 月，如今海岸警卫队的前身之一“熊”号在前往诺姆（现阿拉斯加）北部偏远村庄的途中，运送物资和人员时，遇到了厚厚的冰层。船员们别无选择，只能停下来等待风向转变。

“停下，放下锚 [二级锚] 等待东风，清除海冰，以便继续向北和向东航行，”熊号的领航员写道。“持续不断的西南风和南风使冰块在阿拉斯加海岸堆积起来，形成一道无法穿透的屏障……由于锅炉漏水，向北和向西航行以寻求畅通的通道并不适宜，因为强烈的东风可能会将冰块吹离海岸，从而困住船只，使船只无法脱困。”

“他们无法继续向北前进，因为冰太坚固了，他们害怕被困在冰里，”普尔维斯说。“熊号使用风帆和蒸汽。由于锅炉漏水，他们不得不依靠风帆，如果没有可靠的蒸汽动力，他们很难从冰中解脱出来。”

像“熊”号这样的巡逻艇的使命是保护海上生命和财产安全。其中包括打击走私和偷猎海洋哺乳动物。像“熊”号这样的船只还为当地社区运送医疗用品和护理，包括在毁灭性的西班牙流感疫情之后。

那些早期的航海家至今仍在为国家服务。尽管他们无法想象，但他们亲笔写下的记录为 21 世纪的科学家提供了有关气候变暖下海冰命运的重要线索。

直到最近，这些日志才得以轻易获得，只能在国家档案馆查看。但数字成像——以及像 Purves 这样的志愿者的辛勤工作——让科学家能够了解 20 世纪的海洋状况，特别是海冰。

此前，计算机模型基于从 1979 年开始的卫星图像、固定仪器和潜艇观测数据来估算冰损失。这些模型可以估算出一个世纪前北极的状况，但直到现在，它们仍无法确认其计算是否正确。

科学家表示，从旧日志中收集到的信息证实了华盛顿大学泛北极冰洋和建模系统（PIOMAS）生成的计算机模型。日志证实了模型的估计——北极海冰损失是前所未有的。

华盛顿大学和美国国家海洋和大气管理局合作成立的大气和海洋联合研究所研究员凯文·伍德说：“北极海冰目前消失的速度是过去一个多世纪以来最高的。”他说，这些日志说明了这一事实，而且特别有价值，因为它们在之前的研究中没有被使用过。

伍德和同事、华盛顿大学应用物理实验室的海冰科学家阿克塞尔·施魏格最近撰写了一项研究，根据航海日志的观测数据描述了海冰损失的程度。他们的论文发表在《气候杂志》上。

“我们实际上将船舶日志信息与我们的[计算机模型]直接进行比较，”施魏格说。“我认为以前没有对海冰进行过这样的研究。”

此外，据信这是首次使用众包方法从船舶日志中提取海冰信息，Schweiger 说道。“以前的努力主要集中在天气记录或海洋温度上，”他说。“抄写员实际上必须阅读难以理解的文本并搜索与海冰相关的术语。我认为这是新颖的。”

作为 2010 年在英国成立的 Old Weather 项目的一部分，像 Purves 这样的公民科学家花了很多时间仔细研究手写笔记。人们可以在网站上做志愿者，也可以在网站的论坛上与其他人互动。

负责该项目美国部分的伍德表示，很难抄录这些几乎难以辨认的笔迹。不过，他说，关键词可以提示冰层的状态。例如，“全速前进”或“正在航行”表示在开阔水域可以顺利航行，而“按不同的航向和速度航行”则表明有浮冰，而“被困”则意味着船只可能被冰封并搁浅。科学家将审查这些抄录的段落，并尝试确定目前冰层的数量。

“他们还可以在日志中寻找其他线索，”普尔维斯说，例如他们是否将“专利日志”从水中取出，这是一种测量行进速度和距离的机械装置。“在结冰的水域，他们会将专利日志从水中取出，这样它就不会被冰损坏，”普尔维斯解释说。

他还表示，“在结冰的水域中，它们通常会频繁改变航向，而且速度非常慢，所以速度慢、航向多变可能是结冰的征兆。”

伍德说，由于航海记录非常详尽，科学家可以精确地确定船只在时间和空间上的位置（通常是每小时一次），并更好地描述船只遇到的海冰类型——例如，薄冰或零散的海冰与更大、无法穿透的海冰。“它们提供了其他地方找不到的详细程度，”他说。

伍德本人曾是一名商船海员，他相信一旦工作完成，人们将对海冰有更多了解。“对我个人而言，另一件重要的事情就是记录已经消失的东西，”他说。“我认为，当我们完全完成这批日志的收集工作后，我们会发现一些特殊的海冰现象——例如 60 英尺高的巨型浮冰——现在非常罕见，甚至完全消失了。”

本文最初刊登于 Nexus Media News。