台灣科技媒體中心/氣候模型模擬全球暖化 2021諾貝爾物理獎肯定

我們想讓你知道…真鍋淑郎與哈塞爾曼都是氣候科學家,使用模型模擬全球暖化,奠定人類如何影響氣候與複雜地球系統的研究基礎。帕里西則發現複雜系統其中隱藏的模式,他的理論後續也應用到更多的科學領域中。

 

▲諾貝爾物理學獎得主,由左至右分別為日本學者真鍋淑郎、德國學者克勞斯·哈塞爾曼(Klaus Hasselmann)與義大利學者喬治·帕里西(Giorgio Parisi)。(圖/翻攝自推特/@NobelPrize)

今(2021)年的諾貝爾物理獎,由日本學者真鍋淑郎(Syukuro Manabe)、德國學者克勞斯·哈塞爾曼(Klaus Hasselmann)與義大利學者喬治·帕里西(Giorgio Parisi),三位共同獲獎。其中的真鍋淑郎與哈塞爾曼都是氣候科學家,使用模型模擬全球暖化,奠定人類如何影響氣候與複雜地球系統的研究基礎。帕里西則是一位研究複雜系統的理論物理學家,複雜系統的特徵就是不同組成成份之間的強相關聯與無序性,而他發現了其中隱藏的模式,他的理論後續也應用到更多的科學領域中。

台灣科技媒體中心,邀請氣候變遷、物理學者進行線上記者會,討論今年物理獎獲獎的三位物理學家。

得獎日學者理論領先將近50年

中研院環境變遷研究中心特聘研究員兼專題中心執行長許晃雄表示,最早做出氣候模型的就是真鍋淑郎,他是氣候科學界發展出能預測全球暖化模式的先行者。四十幾年前發展出來的理論,現在終於能說明人類面臨的氣候危機。

▲2021諾貝爾物理獎得主真鍋淑郎(Syukuro manabe),理論領先超過40年,堪稱「先驅者」,終於獲得獎項肯定。(圖/路透)

許晃雄說明,真鍋淑郎得獎的研究是透過物理的方程式,把雲、大氣、深海環流等複雜系統,做成虛擬模型放入電腦來推估地球未來可能的氣候狀況。由於地球本身的氣候系統就有很多看似雜亂的訊號,物理模型非常複雜。所以找到方法可以模擬複雜的系統,是很重要的貢獻。

許晃雄補充,這是繼1995年諾貝爾化學獎頒給臭氧層研究,第二次頒給大氣研究科學家的諾貝爾獎。

▲2021諾貝爾物理獎得主德國海洋學家兼氣候學家哈塞爾曼(Klaus Hasselmann),和真鍋淑郎共同因氣候模型獲獎。(圖/路透)

義大利學者在無序中建立規律

國立清華大學物理學系特聘教授林秀豪說,得獎的帕里西是研究「統計場論」的祖師爺。他為物理領域引入許多概念與理論,也寫了重要的教科書。帕里西也因為出色的研究成果,從八零年代開始,曾多次拿下統計領域的國際獎項,是位治學嚴謹但是視野深廣的理論物理學家。林秀豪提到,帕里西研究複雜系統的組成成分間的交互作用,即便在無序的狀況下,仍然呈現許多有趣的規律與特性。

林秀豪補充,一般來說,複雜的統計系統呈現出無序與浮動的特色,無法用一條公式來研究。但小到原子尺度,大到行星尺度都可以用複雜的統計系統來描述,近來還發現與大腦的記憶機制有關。

林秀豪認為,有了完整且良好的統計場論架構,可以描述從小到大、從原子到行星的尺度,這確實是理論物理研究一個重要的功能。

林秀豪最後提到,這次得獎的研究都是強調統計系統的複雜性,帕里西在無序系統背後的貢獻,也可以運用在地球氣候變遷上,更拓展了跨領域的科學研究。

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