透视诺贝尔》气候科学家夺下物理学奖 具指标性意义

2021年诺贝尔物理奖由日裔美籍学者真锅淑郎、德籍科学家哈斯曼（Klaus Hasselmann）、义籍学者帕里西（Giorgio Parisi）3人共同获奖。(图片来源 / facebook.com/nobelprize)

2021年诺贝尔物理奖由日裔美籍学者真锅淑郎、德籍科学家哈斯曼（Klaus Hasselmann）、义籍学者帕里西（Giorgio Parisi）3人共同获奖。他们研究的共通之处，是都运用了「复杂系统」的概念，帮助人类更深度理解全球暖化、气候变迁，以及人类活动如何影响气候。

《纽约时报》指出，本届得主名单的意义，是诺贝尔物理奖肯认了全人类在气候变迁中的角色。在物理学的复杂系统中，充满随机性与无序性，而这也是我们生活的世界的常态。然而，本届得主却都找到了极为可靠的方法，来预测长期的影响与变化。

●用「复杂系统」 预测全球暖化与气候变迁

3名得主之一的真锅淑郎，已经高龄90岁、退休多年。他长年研究气候变迁模型，人们所熟知：「大气中二氧化碳浓度提高，会拉擡地球表面均温」的概念，就是奠基于他的研究。

（诺贝尔物理奖得主真锅淑郎。图片来源／Nobel Prize Twitter）

早在1960年代，真锅淑郎便带领学界建立以物理学为基础的模型，用来预测全球气候状态，后来也为政府间气候变化专门委员会（IPCC）所用；同时，他也是史上第一个探索辐射平衡、气团垂直运动关联性的学者。

真锅淑郎发表相关研究后10年，哈斯曼接棒，创建了连结天气与气候的物理模型，解谜人类一直以来的疑问：天气如此复杂难测，我们真的能够用真锅淑郎的气候模型，来预测全球暖化吗？哈斯曼的答案是可以。

此外，哈斯曼也建置了研究方法，辨识出大气中特定的警讯、人类活动足迹。后来的学者并使用这套方法，证明人类所排放的二氧化碳，确实导致地球均温升高。

（诺贝尔物理奖得主哈斯曼。图片来源／Nobel Prize Twitter）

第3位得主帕里西，则因提出针对复杂系统的理论获得殊荣，他发现了物理系统中无序、涨落的交互作用关系，能用来解释量子级别、也能用来解释星体级别的现象。学界公认，他的理论对于复杂系统的理解，具有「极为重大的贡献」。

近年来，愈来愈多研究将「温室气体增加」与「人类活动（比如化石燃料）」的关系串联起来，证明人类活动确实是影响气候变迁的主要因素，且从前工业时代就已开始。

●气候变迁研究先驱者 半世纪前假说如今一再被验证

中研院环境变迁研究中心特聘研究员兼专题中心执行长许晃雄进一步指出，真锅淑郎4、50年前即根据物理方程式，将大气中的气体流动，包括云与辐射彼此的交互作用，加上海洋、深海环流的影响等，将此复杂系统透过电脑的虚拟地球模型，模拟出真实的地球气候运作方式，甚至假想温室气体增加，地球、大气、海洋、地表等，如何变迁。

由于真锅淑郎和哈斯曼的研究距今已4、50年，虽然两人地位崇高，当年提出的假说并未遭到挑战，但仍很难想像大约半个世纪后的今天，二氧化碳和气温会上升如此快速，不过如今，当年的模拟结果一再被验证，可谓为先驱者，而且当今许多执政者近几年才意识气候变迁严重性。

国立清华大学物理学系特聘教授林秀豪则说，帕里西堪称统计场论的祖师爷，她提出统计系统是由很多要素成分组成，例如社会就是一个典型的复杂系统，无法用单一公式描述，而且这些成分具有交互作用，却又无序、没有规律性。

（诺贝尔物理奖得主帕里西。图片来源／Nobel Prize Twitter）

●气候科学家夺下物理学奖 具指标性意义

诺贝尔物理奖委员会主席韩森（Thors Hans Hansson）表示：「今年，我们肯认这些研究的发现，代表着人类对气候变迁的相关知识，有其坚固的科学基础、以及对观察严谨的分析。」《华尔街日报》也指出，今天颁发物理奖后不到1个月，联合国每年的气候峰会，即将在苏格兰举行。

许晃雄与林秀豪均指出，地球其实就是一个非常复杂的物理模型，很多系统看来是杂乱的讯号，却对整体地球气候带来巨大冲击，其实就是一个极端复杂的系统，因此今年3位物理奖得主的研究主体其实能够串连起来，解释许多现象。

许晃雄认为，这次由研究气候模拟的科学家拿下物理学奖有相当特殊意义，显示诺贝尔物理学奖也注意到人类发展过程中，地球物理的了解也有重大贡献，而且上一次由大气化学家拿下诺贝尔化学奖已经10多年前。因此，今年以解释自然现象、具实用性的研究学者夺下奖项，意义非凡，也是一大肯定。