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成功证明人类活动影响气候变暖!诺贝尔物理学奖得主哈塞尔曼的科研之路

Chloe Ma

产业

北京时间10月5日下午,90岁的德国科学家克劳斯·哈塞尔曼(Klaus Hasselmann)与另外两位科学家一起荣获了2021年诺贝尔物理学奖。作为首次获得诺贝尔物理学奖的气候学家之一,哈塞尔曼教授的科学研究之路值得我们回顾。

1931年10月,哈塞尔曼出生于一个普通家庭,大约13岁时,他以相当于一张电影票的价格从朋友手里买到一个晶体检波器。这是20世纪早期的无线电接收器中使用的一种电子元件,接上合适的电路就是一台简易的收音机。为了弄清楚晶体管和收音机的工作原理,他常常自己跑去图书馆学习。在那个阶段他还制造了电动机之类的东西,为此家里经常出现短路。

1955年,哈塞尔曼获得了物理学和数学的文凭。仅仅只用了两年的时间,他就在马克斯·普朗克流体动力学研究所和哥廷根大学获得了博士学位。1966年,他担任汉堡大学地球物理和行星物理研究所的教授。1972年,哈塞尔曼以海洋专家的身份成为全球大气研究计划(GARP)联合组织委员会的成员,并参与了后来成为世界气候研究计划的准备工作。

他在1979年发表的关于大气响应研究中的信噪比问题被认为是证明人类对全球变暖影响的关键一步。研究的主要贡献就是气候变化检测和归因,这项研究证明人类活动对气候变化的影响是可以被检测到的。在全球变暖科学领域,哈塞尔曼是1991年至2001年出版物获得最多参考文献引用的作者。

此外,他开发了一个随机气候模型(哈塞尔曼模型),其中类似于布朗运动的随机波动确保了气候的可变性。他首先是使用简单的模型来展示一些关于自然气候变率的基本概念。接着构建更现实的模型,并将这些想法应用于整个气候系统,即耦合的海洋—大气环流模型,证明快速变化的大气实际上会导致海洋的缓慢变化。

诺奖委员会总结时提到,哈塞尔曼创建了一个将天气和气候联系在一起的模型,从而回答了为什么气候模型能够可靠,尽管天气是多变和混沌的。他还研究出了识别自然现象和人类活动在气候中留下印记的特定信号和指纹的方法,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。

虽然人们在21世纪才开始接触到全球变暖的概念,但在30年前,科学家就已经证明了全球变暖和人类活动的相关性,为人们解决全球变暖的问题提供了一定的理论基础。

哈塞尔曼在接受采访时称宁愿自己没有得到诺贝尔奖,也不希望有全球暖化。对于年轻的科学家,哈塞尔曼建议,如果不认为自己是一个天才,那么就先去做一些对社会有用的研究。这能带来自由,使人能够处理长期无法解决的问题,而不必面临不断取得成果的压力。

前瞻经济学人APP资讯组


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