העתקת נתוני מזג אוויר היסטוריים של קנדה

מדוע מזג אוויר ישן עדיין חשוב כיום

כשאנחנו חושבים על שינויי אקלים, בד״כ מדמיינים לוויינים,-מחשבי-על ותחנות מזג אוויר מודרניות. אך כדי להבין כיצד האקלים השתנה במלואו על פני מאות שנים, המדענים צריכים לחזור הרבה מעבר — לעולם של דיו, נייר והערות יומיות מדוקדקות. מחקר זה מתאר כיצד כמעט שני מיליון תצפיות מזג אוויר בכתב יד ממקומות ברחבי מה שהיום הוא קנדה, שנרשמו בין השנים 1768 ל-1884, הומרו במאמץ רב לנתונים דיגיטליים שניתן לקרוא במחשב ולהזין אליהם דגמי אקלים.

מזג אוויר חבוי ברשומות נייר ישנות

הרבה לפני שהיו שירותי מזג אוויר לאומיים, קצינים צבאיים, רופאים, מורים ומתנדבים אחרים ברחבי בריטיש צפון-אמריקה רשמו בקפידה את מזג האוויר היומי. המחברות שלהם וטפסים מודפסים מראש הגיעו לארכיונים בארצות הברית ובממלכה המאוחדת במקום לקנדה. פרויקט NORTHERN (Nineteenth-century Overseas Records Transcribed for Historical Environmental Reconstruction in the North) יצא למצוא ולהציל את הרישומים המפוזרים האלה. בעבודה בעיקר עם דפי מיקרופילם מארכיונים אמריקאיים ובריטיים, הצוות זיהה 46 מקומות — מנמלי האוקיינוס האטלנטי ועד תחנות מסחר מרוחקות בצפון־מערב — שבהם התבוננו ורשמו בין שלוש לעשרים משתני מזג אוויר, לעתים כמה פעמים ביום. הרשומות הללו מתעדות לא רק טמפרטורה ולחץ אלא גם סופות, שיטפונות, כיסוי קרח, שריפות ואירועים אחרים שעיצבו את חיי היומיום.

הפיכת כתב יד לנתונים

הצלת המידע הזה היתה יותר מסריקה של דפים ישנים. הצוות בנה מערכת תמלול אינטרנטית ייעודית שבה ניתן להציג תמונות ממוזערות של רישומי מזג אוויר ולהקליד את המספרים ישירות למסד נתונים מובנה. הם קטלגו סוגי טפסים ופריסות עמוד שונות, כך שמסכי הקליטה הדיגיטליים חיקו את הטבלאות המקוריות. מתנדבים בחרו סוגי עננים וכיווני רוח מתוך תפריטים מבוקרים כדי לצמצם טעויות הקלדה, בעוד תיבות טקסט חופשי טפלו במספרים כגון טמפרטורה ולחץ. לכל קובץ תמונה ניתן שם מעוצב בקפידה שקישר אותו לתחנה, תאריך, מי שהתצפת והארכיון, כך שכל ערך דיגיטלי ניתן תמיד לעקיבה חזרה לשורה מסוימת בעמוד מסוים.

ניקוי ובדיקת המספרים

מכיוון שהתצפיות נערכו עם מכשירים ישנים והרגלים משתנים, אי אפשר היה להעתיק את המספרים הגולמיים ולהשתמש בהם ישירות. החוקרים העבירו את הנתונים המתועתקים דרך שכבות של בדיקות איכות. ראשית, מומחים השוו ויזואלית טבלאות מסד הנתונים מול תמונות הדפים כדי לתפוס שגיאות בולטות כמו ימי חסרים או נקודות עשרוניות במקומות שגויים. אחר כך, תוכניות מחשב סרקו אחר ערכים בלתי אפשריים או חשודים — טמפרטורות מחוץ לטווח סביר או כוחות רוח שמעבר לסולם שהמשתמש נועד להשתמש בו. כאשר התצפתים כתבו שברים, סימוני קיצור או השמיטו אפסים מובילים, התוכנה המירה או תיקנה אותם תוך רישום כל שינוי. הצוות גם השווה מדידות קשורות זו לזו; למשל, טמפרטורות מינימום צריכות להיות נמוכות מטמפרטורות מקסימום, ולחץ אוויר מתוקן בדרך כלל גבוה יותר מקריאת התחנה הגולמית. ערכים שעדיין נראו מוזרים סומנו במקום שנמחקו, כדי לשמר אמינות הרשומה.

גישור בין יחידות ישנות ותקנים מודרניים

אתגר משמעותי נוסף היה שהתצפתים מהמאה התשע-עשרה לא חשבו במונחי היחידות של היום. הם רישמו לחץ באינצ׳ים של כספית, טמפרטורה במעלות פרנהייט, כיסוי עננים בעשיריות ורוח בתערובת של סולמות תיאוריים, מהירויות ואפילו פאונדים של כוח על צלחת. כדי להשוות את הרשומות האלה לנתוני מזג אוויר מודרניים, הצוות המיר אותן לתקנים בינלאומיים כגון מעלות צלזיוס, הקטופסקל ומטרים לשנייה, בהתבסס על מדריכי הוראה היסטוריים וספריות המרה מודרניות. חלק מהפרטים, כמו עוצמתה המדויקת של "רוח טרייה" בסולם רוח ישן או ניסוח תיאורי מזג אוויר, לא ניתנים לתרגום מושלם, ולכן הם נשמרים כהערכות מקודדות בקפידה במקום לכפות אותם לקטגוריות מדוקדקות.

חלון חדש על מאות שנות מזג אוויר קנדיות

התוצר הסופי של המאמצים הללו הוא מאגר נתונים זמין לציבור המתארח על ידי המרכז הלאומי למידע סביבתי של ארה"ב. הוא כולל רשומות תת-יומיות של טמפרטורה, לחץ, רוח, עננים, לחות, משקעים והערות תיאוריות על מזג האוויר משנים 1768 עד 1884 ברחבי רוב מה שהיום הוא קנדה. נתונים אלה יעזרו למדענים לחקור גלי חום ישנים, תקופות קור קיצוניות, סופות ואירועים קיצוניים אחרים, והם יוזינו לפרויקטים עולמיים של "ריאנליזה" שמרכבים דפוסי מזג אוויר עבריים באמצעות מודלים פיזיקליים מודרניים. עבור הקהל הרחב, הפרויקט ממחיש כיצד מחברות נשכחות ושבריריות יכולות להיות מומרות לכלים רבי-עוצמה להבנת האופן שבו האקלים השתנה על פני שלוש מאות שנים — וכיצד השינויים של ימינו משווים לסיבוב המלא של ההיסטוריה המטאורולוגית הקנדית.

ציטוט: 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

מילות מפתח: נתוני מזג אוויר היסטוריים, אקלים קנדי, הצלת נתונים, קיצוניות אקלימית, ארכיוני מזג אוויר