北京時間10月5日17:45,2021年諾貝爾物理學獎揭曉,美國普林斯頓大學的真鍋淑郎(Syukuro Manabe)、德國馬普氣象學研究所的克勞斯·哈塞爾曼(Klaus Hasselmann)、義大利羅馬大學的喬治·帕裡西(Giorgio Parisi)獲獎。
時隔26年,再度有氣象方向的科學家獲諾貝爾獎!
本次諾獎主要嘉獎氣象學家真鍋淑郎和克勞斯·哈塞爾曼“為地球氣候的物理模型,量化的可變性以及可靠預測全球變暖”做出的貢獻。
真鍋淑郎建立了一個數學上可靠並首次產生物理真實結果的氣候模式。他們用輻射強迫——一種人類或自然變化導致地球能量平衡變化的量值——來理解氣候變化的歷史原因,這份工作衍生出現代氣候模式的發展。
他發現了大氣中二氧化碳含量的增加是如何導致地球表面溫度升高的,他的工作為當前氣候模型的發展奠定了基礎!
1963年,真鍋的同事基於輻射傳輸科學的最新進展,針對二氧化碳全球變暖效應到底有多重要進行了研究。這項工作合理估計了在氣候系統沒有改變的情況下二氧化碳引起的變暖,但是沒有正確解釋系統將如何響應。
相比之下,真鍋正確理解了這種水汽反饋的原理,並將其用於自己的模式。他將大氣分為多個層,並用輻射和對流的組合,重新分配了從地表往上垂向各層間的能量。他們的模型估計了二氧化碳濃度從150ppm增加到300ppm,以及從300ppm增至600ppm會發生的變暖。他們從這些結果中估算出,二氧化碳每翻一倍,將會發生約2.3℃的升溫,這和現代估計幾乎一致!
克勞斯·哈塞爾曼創造了一個將天氣和氣候聯絡在一起的模型,他證明了大氣溫度的升高是由於人類排放的二氧化碳!
可以這樣說,克勞斯的研究發現了二氧化碳帶來了全球升溫;真鍋淑朗發現了二氧化碳是如何導致地球升溫的,為氣候模型預測全球氣候變化的研究帶來了重要的基礎。
在氣候變化這個“大廈”中,二位的研究可以說是基石中的基石,也為後面學者們的研究開闢了方向、提供了方法論。
氣候變化,刻不容緩。科學家的研究傳達了氣候變化“是什麼”的答案,那麼該“怎麼做”,結論應該在我們自己心中!
筆者:馮哲,氣象專家