关键字

美国真锅淑郎、德国克劳斯·哈塞尔曼、意大利乔治·帕里西三位气候学家获2021年诺贝尔物理学奖

  来源:新京报    发布时间:2021-10-06 13:10:00

北京时间10月5日下午5点48分许,2021年诺贝尔物理学奖公布。今年这一奖项由两项不同研究背后的三位科学家共享,且这是物理学奖首次颁给气候学家。 

点击进入下一页三位科学家共享诺贝尔物理学奖。 诺贝尔奖官网截图

美国日裔科学家真锅淑郎和德国科学家克劳斯·哈塞尔曼共享奖项的一半,以表彰他们“对地球气候进行物理建模,量化可变性,并可靠地预测了全球变暖”;意大利科学家乔治·帕里西(Giorgio Parisi)则因其“在从原子到行星尺度的物理系统中无序和波动的相互作用方面的发现”获得另一半物理学奖。

中科院大气物理研究所研究员周天军在新京报记者的采访中表示,诺贝尔物理学奖首次颁给气候学家,表明我们关于气候变化的认识是建立在坚实的科学基础之上的。两位获奖者的理论研究成果发表于五十多年前,他们均是气候变化研究相关方向的重要奠基人之一。

新京报:如何看待诺贝尔物理学奖首次颁给气候学家?

周天军:气候变化科学研究涉及多学科的交叉,但核心是物理学问题,今年获奖的两位气候学家研究所涉及的都是气候变化科学的核心物理问题,所以他们获得物理学奖是情理之中的;但以往诺贝尔物理学奖一般颁发给纯物理学方向,气候变化科学中的物理学问题属于应用基础研究,是物理学的一个分支,把诺奖颁给传统的物理学之外的分支学科,从这个角度来说,他们获奖又属于意料之外。对于气候学界来说,这也意味着经过几代人的努力,气候与复杂系统的研究终于得到物理学界的认同。

在气候变化相关领域,此前荷兰大气化学家保罗·约瑟夫·克鲁岑(Paul Jozef Crutzen)获得1995年诺贝尔化学奖,政府间气候变化专门委员会(IPCC)获得2007年度诺贝尔和平奖,美国经济学家威廉诺德豪斯(William D.Nordhaus)因其在气候变化经济学研究领域的成就而获得2018年诺贝尔经济学奖,这次诺贝尔物理学奖首次颁给气候学家,表明我们关于气候变化的认识是建立在坚实的科学基础之上的。

两位气候物理学家的获奖研究表明,我们关于气候的知识,是基于对观测的严格分析,是建立在坚实的科学基础之上的。气候变化的理论和结论,都是基于非常严格、复杂的数学和物理理论得出的。气候变化已经、并将继续影响我们每个人以及子孙后代的生活,我们今天的行动决定着地球气候的未来,我们应该也必须采取行动减缓气候变化。

新京报:两位获奖者的研究具体是什么?

周天军:真锅淑郎的贡献在于揭示了大气中二氧化碳浓度的增加如何导致地球表面温度升高的物理机理。在 20 世纪 60 年代,他最早利用简化的一维辐射-对流模式讨论了包括二氧化碳在内的影响因子对全球变暖的影响。到20世纪70年代,他领导了美国国家海洋大气局(NOAA)地球流体力学实验室(GFDL)地球气候物理模式的开发,在国际上较早建立起大气与海洋耦合作用的数值模式,用来模拟地球气候的变化,证明二氧化碳增加对气候的影响。他的研究也为我们开展未来气候变化预估奠定了理论基础。

哈塞尔曼的贡献是他提出了描述气候变化的随机气候模型,把长时间尺度的气候变化解释为短时间尺度的天气过程的累积,其中天气的变化用一个随机因子来表示,该模型在混沌随机的天气过程和稳定的气候变化之间架起了桥梁。他的另一项重要贡献,是指出包括温室气体在内的影响因子会在气候变化序列中留下特定的信号,这种特定的信号可以被称为“指纹”,通过分离出这种指纹,我们可以检测出人类活动对气候变化的影响。这是我们开展检测归因研究的理论基础。在分析气候变化时会存在很多“噪音”,也就是地球气候系统自身存在的冷暖变化,这些变化和人类活动无关、但是和人类活动的“指纹”掺杂在一起。气候变化检测和归因研究就是从“噪音”中找到人类活动影响的“指纹”,从而定量刻画人类活动对气候变化的影响。

新京报:于今年8月发布的IPCC第六次报告第一部分,揭示了人类活动对全球气候变化的重大影响,两位获奖者的研究对这一系列重要气候报告有多大贡献?

周天军:他们的贡献非常之大。这种贡献不在于该IPCC报告引用了多少篇他们的论文,而在于他们多年前的前沿性研究是我们现在开展气候变化研究的基础。应该说,这两位学者分别是气候模拟和预估研究、气候变化检测和归因领域的重要奠基人之一,而气候模拟和预估、气候检测和归因都是IPCC评估报告的核心内容。

[1] [2]  下一页