2021 年诺贝尔物理学奖授予三位科学家,他们的工作为我们理解复杂的物理系统(包括地球气候)奠定了基础。
新泽西州普林斯顿大学的 Syukuro Manabe 和前德国汉堡马克斯普朗克气象研究所的 Klaus Hasselmann 将分享“地球气候物理模型、量化可变性和可靠地预测全球气候变化”的奖金的二分之一。变暖。” 罗马 Sapienza 大学的乔治·帕里西 (Giorgio Parisi) 将获得另一半奖金,“因为他发现了从原子到行星尺度的物理系统中无序和波动的相互作用”,瑞典皇家科学院负责评选诺贝尔奖获得者在物理学方面,周二(10 月 5 日)宣布。
根据瑞典皇家科学院的一份声明,这种复杂的系统本质上很难理解,因为它们具有随机性和无序性。声明说:“今年的奖项表彰了描述它们和预测它们长期行为的新方法。”
Manabe 于 1960 年代开始这项工作,作为第一个探索地球能量平衡(地球接收到的太阳能量与送回太空的能量之间的差异)如何影响大气运动的人。有了这种理解,他证明了大气中更多的二氧化碳与地球表面温度升高之间的联系——今天的气候模型正在使用这项工作。
大约 10 年后,Hasselmann 制作了一个将天气与气候联系起来的模型,展示了气候模型如何能够在短期天气模式变化多端且混乱的情况下做出可靠的长期预测。这项工作还使他能够开发出方法来发现影响气候的自然和人类急性事件的“指纹”。这些方法后来被用来证明大气温度升高是由人类活动(例如燃烧化石燃料)排放的二氧化碳造成的。
1980 年左右,Parisi 对这项工作进行了进一步的研究,对如何在复杂系统中发现隐藏模式进行了更具理论性的研究。通过研究一种称为自旋玻璃的金属合金——一种铁 原子分散在铜网格上的材料,导致材料磁性能发生显着变化——他描述了对大型系统的看似微小的调整如何产生深远的影响。这导致了许多随后的见解,不仅涉及气候物理学,而且涉及数学、生物学、神经科学和机器学习等不同领域。
诺贝尔物理学委员会主席托尔斯汉斯汉森在声明中说: “今年获得认可的发现表明,我们对气候的了解建立在坚实的科学基础之上,基于对观测的严格分析。” “今年的获奖者都为我们更深入地了解复杂物理系统的特性和演化做出了贡献。”
该奖项是在将于 11 月在苏格兰格拉斯哥举行的第 26 届联合国气候变化大会之前颁发的。在会议上,预计各国将就未来十年紧急和彻底减少温室气体排放的计划进行谈判。
8 月 9 日,联合国政府间气候变化专门委员会的一份具有里程碑意义的报告发出了严酷的警告,即地球预计将达到一个临界阈值:由于气候变化,未来全球气温将上升 1.5 摄氏度(2.7 华氏度)。20年。
这份被联合国秘书长安东尼奥·古特雷斯称为“人类的红色代码”的报告警告说,随着地球变暖,越来越极端的热浪、干旱和洪水将变得更加普遍。
古特雷斯在一份声明中说:“警钟震耳欲聋,证据无可辩驳:化石燃料燃烧和森林砍伐造成的温室气体排放正在扼杀我们的星球,并使数十亿人面临直接风险。” “如果我们现在联合起来,我们可以避免气候灾难。但是……没有时间拖延,也没有借口。”
该奖项的奖金为 1000 万瑞典克朗(115 万美元),其中一半将由真锅和哈塞尔曼平分。另一半将交给帕里西。