北京時間10月5日下午5點48分許，2021年諾貝爾物理學獎公布。今年這一獎項由兩項不同研究背後的三名科學家共享，且這是物理學獎首次頒給氣候學家。

三名科學家共享諾貝爾物理學獎。 諾貝爾獎官網截圖

美國日裔科學家真鍋淑郎和德國科學家克勞斯·哈塞爾曼共享獎項的一半，以表彰他們“對地球氣候進行物理建模，量化可變性，并可靠地預測了全球變暖”；意大利科學家喬治·帕裡西（Giorgio Parisi）則因其“在從原子到行星尺度的物理系統中無序和波動的相互作用方面的發現”獲得另一半物理學獎。

中科院大氣物理研究所研究員周天軍在新京報記者的采訪中表示，諾貝爾物理學獎首次頒給氣候學家，表明我們關于氣候變化的認識是建立在堅實的科學基礎之上的。兩位獲獎者的理論研究成果發表于五十多年前，他們均是氣候變化研究相關方向的重要奠基人之一。

新京報：如何看待諾貝爾物理學獎首次頒給氣候學家？

周天軍：氣候變化科學研究涉及多學科的交叉，但核心是物理學問題，今年獲獎的兩位氣候學家研究所涉及的都是氣候變化科學的核心物理問題，所以他們獲得物理學獎是情理之中的；但以往諾貝爾物理學獎一般頒發給純物理學方向，氣候變化科學中的物理學問題屬于應用基礎研究，是物理學的一個分支，把諾獎頒給傳統的物理學之外的分支學科，從這個角度來說，他們獲獎又屬于意料之外。對于氣候學界來說，這也意味着經過幾代人的努力，氣候與複雜系統的研究終于得到物理學界的認同。

在氣候變化相關領域，此前荷蘭大氣化學家保羅·約瑟夫·克魯岑（Paul Jozef Crutzen）獲得1995年諾貝爾化學獎，政府間氣候變化專門委員會(IPCC)獲得2007年度諾貝爾和平獎，美國經濟學家威廉⋅諾德豪斯（William D.Nordhaus）因其在氣候變化經濟學研究領域的成就而獲得2018年諾貝爾經濟學獎，這次諾貝爾物理學獎首次頒給氣候學家，表明我們關于氣候變化的認識是建立在堅實的科學基礎之上的。

兩位氣候物理學家的獲獎研究表明，我們關于氣候的知識，是基于對觀測的嚴格分析，是建立在堅實的科學基礎之上的。氣候變化的理論和結論，都是基于非常嚴格、複雜的數學和物理理論得出的。氣候變化已經、并将繼續影響我們每個人以及子孫後代的生活，我們今天的行動決定着地球氣候的未來，我們應該也必須采取行動減緩氣候變化。

新京報：兩位獲獎者的研究具體是什麼？

周天軍：真鍋淑郎的貢獻在于揭示了大氣中二氧化碳濃度的增加如何導緻地球表面溫度升高的物理機理。在 20 世紀 60 年代，他最早利用簡化的一維輻射-對流模式讨論了包括二氧化碳在内的影響因子對全球變暖的影響。到20世紀70年代，他領導了美國國家海洋大氣局（NOAA）地球流體力學實驗室（GFDL）地球氣候物理模式的開發，在國際上較早建立起大氣與海洋耦合作用的數值模式，用來模拟地球氣候的變化，證明二氧化碳增加對氣候的影響。他的研究也為我們開展未來氣候變化預估奠定了理論基礎。

哈塞爾曼的貢獻是他提出了描述氣候變化的随機氣候模型，把長時間尺度的氣候變化解釋為短時間尺度的天氣過程的累積，其中天氣的變化用一個随機因子來表示，該模型在混沌随機的天氣過程和穩定的氣候變化之間架起了橋梁。他的另一項重要貢獻，是指出包括溫室氣體在内的影響因子會在氣候變化序列中留下特定的信号，這種特定的信号可以被稱為“指紋”，通過分離出這種指紋，我們可以檢測出人類活動對氣候變化的影響。這是我們開展檢測歸因研究的理論基礎。在分析氣候變化時會存在很多“噪音”，也就是地球氣候系統自身存在的冷暖變化，這些變化和人類活動無關、但是和人類活動的“指紋”摻雜在一起。氣候變化檢測和歸因研究就是從“噪音”中找到人類活動影響的“指紋”，從而定量刻畫人類活動對氣候變化的影響。

新京報：于今年8月發布的IPCC第六次報告第一部分，揭示了人類活動對全球氣候變化的重大影響，兩位獲獎者的研究對這一系列重要氣候報告有多大貢獻？

周天軍：他們的貢獻非常之大。這種貢獻不在于該IPCC報告引用了多少篇他們的論文，而在于他們多年前的前沿性研究是我們現在開展氣候變化研究的基礎。應該說，這兩位學者分别是氣候模拟和預估研究、氣候變化檢測和歸因領域的重要奠基人之一，而氣候模拟和預估、氣候檢測和歸因都是IPCC評估報告的核心内容。

他們還曾經直接對IPCC科學報告的編寫做出貢獻。兩位獲獎者都是IPCC 第一次評估報告（1990）和第三次評估報告（2001）的作者，哈塞爾曼還是1995年第二次評估報告的作者。

新京報：此次物理學獎頒給幾十年前提出的基礎性研究，而不是近年的最新研究，你對此怎麼看？

周天軍：從他們研究理論的提出，到此次獲得諾貝爾獎，已經過去了五六十年。真鍋淑郎和哈塞爾曼的相關研究成果分别是在20世紀60年代和70年代取得的，現在這兩位學者年齡都近90歲了。

氣候科學和其他學科不太一樣，它有一個累積的過程，對許多超前的重要科學發現，人們的認識需要一個過程，需要長時間的觀測資料的檢驗，這不像傳統的物理學一旦有從0到1的突破就能夠很快獲獎。在上世紀六十年代，沒人關注氣候變化，那時候氣象學界更多關注下次冰期的來臨，關注核冬天的危險，而兩位學者從那時候就開始關注氣候變暖問題，這是非常超前的。

對于氣候物理學界來說，這其實是一個姗姗來遲的獎項，在國際上，有許多傑出的學者，他們的貢獻其實也是諾獎級的，在氣候模式方面，就包括真鍋淑郎的同事、GFDL的創建者Joseph Smagorinsky (1924–2005) 博士。

新京報記者 向晨雨

編輯 吳婷婷 張暢 校對 付春愔

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