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三名科学家分享诺贝尔物理学奖

南信大气候专家曾与诺奖得主一起从事气候研究

2021-10-06来源:扬子晚报作者:杨甜子作者(文):作者(图): 发布: 责编:林雯访问量:10


瑞典皇家科学院5日宣布,将2021年诺贝尔物理学奖授予三名科学家,其中,日裔美籍科学家真锅淑郎和德国科学家克劳斯·哈塞尔曼因“建立地球气候的物理模型、量化其可变性并可靠地预测全球变暖”的相关研究获奖,意大利科学家乔治·帕里西因“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”而获得另一半奖项。

扬子晚报记者第一时间联系上了南信大气候与应用前沿研究院院长罗京佳。此前,罗京佳在日本全球变化前沿研究中心工作期间,曾与本次诺奖物理学奖的三位得主之一的真锅淑郎在同一个研究机构一起工作过。诺贝尔物理学奖为啥会将一半颁发给气候大咖?罗京佳应邀进行了解析。

气温升高引来全球“共同关注”

今年物理学奖为啥会破天荒第一次颁给气候研究专家?罗京佳教授告诉记者,物理学是一门基础学科,而气候研究则是物理学科的应用方向。近年来,我们对气候的关注大多源自一个词“全球变暖”,这一次获奖的两位气候学家,对于全球变暖的研究都“领先一步”。

罗京佳告诉记者,真锅淑郎是日本战后较早留美的气候学者,在上世纪六十年代就到美国海洋大气局的地球物理流体动力学实验室开展研究。“真锅淑郎和他的合作团队们提出了一个简化的辐射对流平衡模型,他们发现,随着大气中二氧化碳浓度的变化,地球表面和对流层的温度会上升,而平流层的温度下降。”曾经,科研工作者对于气候的研究停留在“大气”或是“海洋”的单一圈层。罗京佳介绍,真锅淑郎在海洋和大气的耦合模式研究方面有原创性突破,团队利用计算机建立了气候模式进行了数值模拟,不只如此,他和合作者们还用他们的模式分析了历史上曾经出现过的一些气候变化。

另一位摘得诺贝尔物理学奖的“气候大咖”克劳斯·哈塞尔曼的研究,则同样聚焦在大气和海洋之间的“拉锯战”。“我们都知道,大气状态变换是‘急吼吼’的,每个小时都不一样。但海洋的变化就有些‘慢性子’,海温的波动很慢,它们之间到底怎样互相产生‘关联’,这正是克劳斯·哈塞尔曼的研究内容之一。”罗京佳介绍,克劳斯·哈塞尔曼对于气候研究的贡献,在于他提出了描述气候变化的随机气候模型,后来模型便以他的名字“哈塞尔曼”命名。此外,他还发展了识别自然现象和人类活动在气候中留下的印迹的“指纹”方法,这个方法被用来证明大气中温度的升高是由于人类排放的二氧化碳造成的。

极端天气严重影响我们的生活

天气、气候和我们的生活息息相关,很多人都希望,科学家能够准确预测未来一个月、一年甚至是十年、上百年的气温和降水趋势。

“说起天气和气候,大多数人只会联想到发生在大气中的现象。然而,如果忽略了海洋,我们实际上会错失极其重要的信息。”罗京佳举例,我们在气候预报中最常见的“厄尔尼诺”现象,就是海洋和大气协同作用的产物。虽然“厄尔尼诺”现象主要发生在赤道中东太平洋区域,但影响却波及全球。在太平洋东部和中部的热带海洋区域,海水温度异常持续地变暖,使整个世界气候发生变化,造成一些地区干旱而另一些地区又降雨量过多。

近年来,伴随着全球变暖趋势的加剧,越来越多的科学家投入到了相关领域的研究中。“碳达峰”、“碳中和”目标的提出,也正是基于这样的背景而产生的。

南信大专家眼中的诺奖得主:戴着老式眼镜,演讲充满激情

“两位气候学者的研究,为我们的气候研究形成了一个大的方向。”罗京佳归纳道。2001年,罗京佳在博士毕业后,来到了日本横滨的全球变化前沿研究中心做研究,与本次诺奖得主之一真锅淑郎在同一研究所的同一楼层一起工作。那一年,真锅淑郎已经70高龄。“我们做的都是气候变化的相关研究,基本原理是一致的,因此大家经常有很多交流。中午一起喝咖啡,吃饭。研究所里有报告时大家也会一起分享。”

诺奖得主的日常样貌,罗京佳的概括非常“白描”: 真锅淑郎头发白白的,眼镜也比较老式,是个矮小的日本老人。但在对待科研时,却充满热情。 “尤其是他在作报告时的演讲,是比较有激情的。”

20年后,“矮小的日本老人”真锅淑郎凭借其对二氧化碳影响地表温度的研究获奖,他证明了大气中二氧化碳水平的增加如何导致地球表面温度的上升,为当前气候数值模式的发展奠定了基础。真锅淑郎的获奖让罗京佳表示“没想到”:“因为气象和海洋等相关基础研究都还没能在诺奖中获得过奖项,气候研究却抢先一步获了奖。或许,这是因为大家对于全球变暖的关注越来越高的缘故吧。”

http://epaper.yzwb.net/pc/layout/202110/06/node_A08.html#content_978687 20211006 A8版

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