2021年诺贝尔物理学奖揭晓！两位获奖者证明二氧化碳导致全球变暖

2021年诺贝尔物理学奖正式揭晓！

瑞典皇家科学院5日宣布，将2021年诺贝尔物理学奖授予真锅淑郎 (Syukuro Manabe)、克劳斯·哈塞尔曼 (Klaus Hasselmann)以及乔治·帕里西 (Giorgio Parisi)，以表彰他们“对我们理解复杂物理系统的开创性贡献”。

根据获奖说明，日裔美国气象学家真锅淑郎和德国气象学家克劳斯·哈塞尔曼“为地球气候的物理模型，量化的可变性以及可靠预测全球变暖”做出贡献。

其中，克劳斯·哈塞尔曼创造了一个将天气和气候联系在一起的模型，他的方法已经被用来证明大气温度的升高是由于人类排放的二氧化碳。

真锅淑郎发现了大气中二氧化碳含量的增加是如何导致地球表面温度升高的，他的工作为当前气候模型的发展奠定了基础。

中国气象报社一篇文章提及，1967年的6月，气候模拟学者真锅淑郎（Syukuro Manabe）和理查德·韦瑟尔德（Richard Wetherald）在《大气科学杂志》上发表了很可能是最伟大的一篇气候科学论文《给定相对湿度分布的大气热平衡》。两位作者基本终结了关于二氧化碳是否导致全球变暖的辩论，并建立了一个数学上可靠并首次产生物理真实结果的气候模式。他们用辐射强迫——一种人类或自然变化导致地球能量平衡变化的量值——来理解气候变化的历史原因，这份工 作衍生出现代气候模式的发展。

1963 年，真锅的同事基于辐射传输科学的最新进展，针对二氧化碳全球变暖效应到底有多重要进行了研究。这项工作加上其他早期研究，正好合理估计了在气候系统没有以某种方式改变的情况下二氧化碳引起的变暖，但是没有正确解释系统将如何响应。特别是，他们没能正确理解在变暖的世界中大气水汽的分布将如何变化。

相比之下，真锅和韦瑟尔德正确理解了这种水汽反馈的原理，并将其用于自己的一维辐射对流平衡模式。这个从前期工作中开发出来的模式，将大气分为多个层，并用辐射和对流的组合，重新分配了从地表往上垂向各层间的能量。两位作者基于他们的模型来估计二氧化 碳浓度从150ppm增加到300ppm，以及从300ppm增至600ppm会发生的变暖。他们从这些结果中估算出，二氧化碳每翻一倍，将会发生约2.3℃的升温——与现代估计相当一致。

除了上述两位学者，来自意大利的物理学家乔治·帕里西(Giorgio Parisi)因发现从原子级到行星级尺度物理系统的无序性与波动之间的相互作用，而被授予2021年诺贝尔物理学奖。

帕里西曾在1999年荣获狄拉克奖章，几年前获得昂萨格奖、沃尔夫奖，这次拿到诺贝尔物理学奖，实现了大满贯。他的研究集中在量子场论、统计力学和复杂系统方面。他是近几十年来最有创造力和影响力的理论物理学家之一。

他的工作对物理科学的不同分支产生了巨大的影响，包括粒子物理、临界现象、无序系统以及优化理论和数学物理。例如，1977年，帕里西等人发现了可精确描述夸克和胶子在质子和原子核内部分布的演化方程，为在大型强子对撞机（LHC）上进行的实验做了准备和分析。

他提出了关于自旋玻璃自由能的公式，自由能是一个重要的数量，包含著这种随机能量图景的信息。

真锅淑郎和克劳斯·哈塞尔曼将分享一半的奖金，乔治·帕里西将独享另一半的奖金。