Transkription historischer kanadischer Wetterdaten

Warum altes Wetter heute noch wichtig ist

Wenn wir an den Klimawandel denken, stellen wir uns meist Satelliten, Supercomputer und moderne Wetterstationen vor. Um jedoch zu verstehen, wie sich das Klima über Jahrhunderte wirklich verändert hat, müssen Forschende viel weiter zurückblicken — in eine Welt aus Tinte, Papier und sorgfältigen täglichen Aufzeichnungen. Diese Studie beschreibt, wie nahezu zwei Millionen handschriftliche Wetterbeobachtungen aus dem Gebiet des heutigen Kanada, aufgezeichnet zwischen 1768 und 1884, mühsam in digitale Daten überführt wurden, die Computer lesen und Klimamodelle nutzen können.

Verstecktes Wetter in alten Papierunterlagen

Lange bevor nationale Wetterdienste existierten, notierten Militärangehörige, Ärzte, Lehrer und andere Freiwillige in Britisch-Nordamerika sorgfältig das Tageswetter. Ihre Notizbücher und vorgedruckten Formulare landeten eher in Archiven in den Vereinigten Staaten und im Vereinigten Königreich als in Kanada. Das NORTHERN-Projekt (Nineteenth-century Overseas Records Transcribed for Historical Environmental Reconstruction in the North) machte sich daran, diese verstreuten Aufzeichnungen zu finden und zu retten. Hauptsächlich mit mikroverfilmt en Seiten aus US- und UK-Archiven arbeitend, identifizierte das Team 46 Orte — von Atlantikhäfen bis zu abgelegenen Handelsposten im Nordwesten — an denen Beobachter drei bis zwanzig Wettergrößen, oft mehrmals täglich, protokolliert hatten. Diese Notizen erfassen nicht nur Temperatur und Druck, sondern auch Stürme, Überschwemmungen, Eisaufbrüche, Brände und andere Ereignisse, die das tägliche Leben prägten.

Handschrift in Daten verwandeln

Die Rettung dieser Informationen bedeutete mehr als nur das Scannen alter Seiten. Das Team entwickelte ein webbasiertes Transkriptionssystem, in dem digitalisierte Bilder von Wetterregistern angezeigt und die Zahlen direkt in eine strukturierte Datenbank eingegeben werden konnten. Sie katalogisierten verschiedene Formular- und Seitenlayouts, sodass die digitalen Eingabemasken die ursprünglichen Tabellen nachbildeten. Freiwillige wählten Wolkentypen und Windrichtungen aus kontrollierten Menüs, um Tippfehler zu reduzieren, während Freitextfelder Zahlen wie Temperatur und Druck aufnahmen. Jede Bilddatei erhielt einen sorgfältig gestalteten Namen, der sie mit Station, Datum, Beobachter und Archiv verknüpfte, sodass jeder digitale Wert immer auf eine bestimmte Zeile einer bestimmten Seite zurückgeführt werden kann.

Bereinigen und Überprüfen der Zahlen

Da diese Beobachtungen mit älteren Instrumenten und unterschiedlichen Gewohnheiten gemacht wurden, konnten die rohen Zahlen nicht einfach kopiert und verwendet werden. Die Forschenden unterzogen die transkribierten Daten mehreren Ebenen von Qualitätsprüfungen. Zunächst verglichen Spezialistinnen und Spezialisten visuell Datenbanktabellen mit den Seitenbildern, um offensichtliche Fehler wie fehlende Tage oder falsch gesetzte Dezimalpunkte zu finden. Anschließend durchsuchten Computerprogramme die Daten nach unmöglichen oder verdächtigen Werten — etwa Temperaturen weit außerhalb eines vernünftigen Bereichs oder Windstärken jenseits der auf der Skala vorgesehenen Werte. Wo Beobachter Brüche, Kurzzeichen oder fehlende führende Nullen geschrieben hatten, konvertierte oder korrigierte die Software diese und protokollierte jede Änderung. Das Team verglich auch zusammenhängende Messwerte miteinander; zum Beispiel sollten Minimalwerte niedriger als Maximalwerte sein, und korrigierter Luftdruck sollte üblicherweise den rohen Stationswert übersteigen. Werte, die weiterhin seltsam wirkten, wurden markiert statt gelöscht, um die Transparenz der Aufzeichnungen zu bewahren.

Alte Einheiten und moderne Standards überbrücken

Eine weitere große Herausforderung war, dass Beobachter des 19. Jahrhunderts nicht in heutigen Einheiten dachten. Sie notierten Druck in Zoll Quecksilbersäule, Temperatur in Grad Fahrenheit, Bewölkung in Zehnteln und Wind in einer Mischung aus beschreibenden Skalen, Geschwindigkeiten und sogar Pfund Kraft auf einer Platte. Um diese Aufzeichnungen mit modernen Wetterdaten vergleichbar zu machen, konvertierte das Team sie in internationale Standards wie Grad Celsius, Hektopascal und Meter pro Sekunde und stützte sich dabei auf historische Anleitungshandbücher und moderne Umrechnungsbibliotheken. Einige Details, etwa die genaue Stärke einer „frischen Brise“ auf einer alten Windskala oder die Wortwahl in Wetterkommentaren, lassen sich nicht perfekt übersetzen; diese werden daher als sorgfältig codierte Annäherungen erhalten, statt zwangsweise in saubere Kategorien gepresst zu werden.

Ein neues Fenster auf Jahrhunderte kanadischen Wetters

Das Ergebnis dieser Arbeit ist ein öffentlich zugängliches Datenset, das vom US-amerikanischen National Centers for Environmental Information gehostet wird. Es umfasst untertägige Aufzeichnungen zu Temperatur, Druck, Wind, Bewölkung, Luftfeuchtigkeit, Niederschlag und beschreibenden Wetternotizen von 1768 bis 1884 für weite Teile des heutigen Kanadas. Diese Daten werden Forschenden helfen, historische Hitzewellen, Kälteeinbrüche, Stürme und andere Extremereignisse zu untersuchen, und sie werden in globale Reanalyseprojekte eingespeist, die vergangene Wetterlagen mit modernen, physikbasierten Modellen rekonstruieren. Für Nichtfachleute zeigt das Projekt, wie fragile, vergessene Notizbücher in mächtige Werkzeuge verwandelt werden können, um zu verstehen, wie sich unser Klima über drei Jahrhunderte verändert hat — und wie sich die heutigen Veränderungen in den vollständigen Verlauf der kanadischen Wetterm history einfügen.

Zitation: Slonosky, V., Black, R., Podolsky, L. et al. Transcribing historical Canadian weather data. Sci Data 13, 678 (2026). https://doi.org/10.1038/s41597-025-06036-y

Schlüsselwörter: historische Wetterdaten, kanadisches Klima, Datenrettung, Klimaextreme, Wetterarchive