曾與諾獎得主共事,南信大專家眼中的諾獎得主是啥樣?

南京信息工程大學(xué)
2021-10-09 14:03:29 文/邱翔 圖/何雪芬
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“你確定,氣候研究學(xué)者得了諾貝爾物理學(xué)獎?”10月5日,2021年諾貝爾物理學(xué)獎頒獎后,記者第一時間聯(lián)系上了南信大氣候與應(yīng)用前沿研究院院長羅京佳教授。這個讓人頗感意外的頒獎結(jié)果,讓同為氣候研究專家的羅京佳有些驚喜。此前,羅京佳在日本全球變化前沿研究中心工作期間,曾與本次諾獎物理學(xué)獎的三位得主之一的真鍋淑郎在同一個研究機構(gòu)一起工作過。諾貝爾物理學(xué)獎為啥會將一半頒發(fā)給氣候大咖?羅京佳應(yīng)邀進行了解析。
氣候研究為啥能得物理學(xué)獎?
因為地球“太熱了”!
氣溫升高引來全球“共同關(guān)注”
今年物理學(xué)獎為啥會破天荒第一次頒給氣候研究專家?羅京佳教授告訴記者,物理學(xué)是一門基礎(chǔ)學(xué)科,而氣候研究則是物理學(xué)科的應(yīng)用方向。所以,不要認(rèn)為物理學(xué)獎的頒獎是“跑題”,氣候?qū)<业墨@獎是完全“認(rèn)真的”。
近年來,我們對氣候的關(guān)注大多源自一個詞“全球變暖”,這一次獲獎的兩位氣候?qū)W家,對于全球變暖的研究都“領(lǐng)先一步”。
羅京佳告訴記者,真鍋淑郎是日本戰(zhàn)后較早留美的氣候?qū)W者,在上世紀(jì)六十年代就到美國海洋大氣局的地球物理流體動力學(xué)實驗室開展研究!罢驽伿缋珊退暮献鲌F隊們提出了一個簡化的輻射對流平衡模型,他們發(fā)現(xiàn),隨著大氣中二氧化碳濃度的變化,地球表面和對流層的溫度會上升,而平流層的溫度下降!痹(jīng),科研工作者對于氣候的研究停留在‘大氣’或是‘海洋’的單一圈層。羅京佳介紹,真鍋淑郎在海洋和大氣的耦合模式研究方面有原創(chuàng)性突破,團隊利用計算機建立了氣候模式進行了數(shù)值模擬,不只如此,他和合作者們還用他們的模式分析了歷史上曾經(jīng)出現(xiàn)過的一些氣候變化。
另一位摘得諾貝爾物理學(xué)獎的“氣候大咖”克勞斯·哈塞爾曼的研究,則同樣聚焦在大氣和海洋之間的“拉鋸戰(zhàn)”!拔覀兌贾,大氣狀態(tài)變換是‘急吼吼’的,每個小時都不一樣。但海洋的變化就有些‘慢性子’,海溫的波動很慢,它們之間到底怎樣互相產(chǎn)生‘關(guān)聯(lián)’,這正是克勞斯·哈塞爾曼的研究內(nèi)容之一!绷_京佳介紹,克勞斯·哈塞爾曼對于氣候研究的貢獻,在于他提出了描述氣候變化的隨機氣候模型,后來模型便以他的名字“哈塞爾曼”命名。此外,他還發(fā)展了識別自然現(xiàn)象和人類活動在氣候中留下的印跡的“指紋”方法,這個方法被用來證明大氣中溫度的升高是由于人類排放的二氧化碳造成的。
科學(xué)家為什么要執(zhí)著于研究氣候
極端天氣嚴(yán)重影響我們的生活
天氣、氣候和我們的生活息息相關(guān),很多人都希望,科學(xué)家能夠準(zhǔn)確預(yù)測未來一個月、一年甚至是十年、上百年的氣溫和降水趨勢。
“說起天氣和氣候,大多數(shù)人只會聯(lián)想到發(fā)生在大氣中的現(xiàn)象。然而,如果忽略了海洋,我們實際上會錯失極其重要的信息!绷_京佳舉例,我們在氣候預(yù)報中最常見的“厄爾尼諾”現(xiàn)象,就是海洋和大氣協(xié)同作用的產(chǎn)物。雖然“厄爾尼諾”現(xiàn)象主要發(fā)生在赤道中東太平洋區(qū)域,但影響卻波及全球。在太平洋東部和中部的熱帶海洋區(qū)域,海水溫度異常持續(xù)地變暖,使整個世界氣候發(fā)生變化,造成一些地區(qū)干旱而另一些地區(qū)又降雨量過多。
“厄爾尼諾”曾在2014年到2016年的冬天,給我們帶來了不小的麻煩。2014—2016年,我國曾經(jīng)連續(xù)遭遇兩個“厄爾尼諾”現(xiàn)象,導(dǎo)致我國東南部降水偏多,還出現(xiàn)了一些極端高溫天氣。
近年來,伴隨著全球變暖趨勢的加劇,越來越多的科學(xué)家投入到了相關(guān)領(lǐng)域的研究中!疤歼_峰”“碳中和”目標(biāo)的提出,也正是基于這樣的背景而產(chǎn)生的。
南信大專家眼中的諾獎得主
戴著老式眼鏡,演講充滿激情
“兩位氣候?qū)W者的研究,為我們的氣候研究形成了一個大的方向。”羅京佳歸納道。2001年,羅京佳在博士畢業(yè)后,來到了日本橫濱的全球變化前沿研究中心做研究,與本次諾獎得主之一真鍋淑郎在同一研究所的同一樓層一起工作。那一年,真鍋淑郎已經(jīng)70高齡。
“我們做的都是氣候變化的相關(guān)研究,基本原理是一致的,因此大家經(jīng)常有很多交流。中午一起喝咖啡,吃飯。研究所里有報告時大家也會一起分享!
諾獎得主的日常樣貌,羅京佳的概括非!鞍酌琛保赫驽伿缋深^發(fā)白白的,眼鏡也比較老式,是個矮小的日本老人。但在對待科研時,卻充滿熱情!坝绕涫撬谧鲌蟾鏁r的演講,是比較有激情的!
20年后,“矮小的日本老人”真鍋淑郎憑借其對二氧化碳影響地表溫度的研究獲獎,他證明了大氣中二氧化碳水平的增加如何導(dǎo)致地球表面溫度的上升,為當(dāng)前氣候數(shù)值模式的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。真鍋淑郎的獲獎讓羅京佳表示“沒想到”:“因為氣象和海洋等相關(guān)基礎(chǔ)研究都還沒能在諾獎中獲得過獎項,氣候研究卻搶先一步獲了獎;蛟S,這是因為大家對于全球變暖的關(guān)注越來越高的緣故吧。”
記者追訪
在南信大,也有這樣一個氣候系統(tǒng)預(yù)測“智庫”
羅京佳介紹,國家自然科學(xué)基金氣候系統(tǒng)預(yù)測基礎(chǔ)科學(xué)研究中心于去年12月正式在南京信息工程大學(xué)掛牌,氣候系統(tǒng)預(yù)測基礎(chǔ)科學(xué)研究中心的高精度氣候預(yù)測系統(tǒng),可以對未來兩年內(nèi)的氣候情況進行有針對性的預(yù)測。
“今年哪個月、哪個地方會下大暴雨,發(fā)生洪澇或者干旱的可能性,都能進行比較高精度的預(yù)測!绷_京佳告訴記者,“參考我們的預(yù)測,居民出行可以避免異常天氣,防災(zāi)部門也能提前做好相關(guān)預(yù)防措施!
記者了解到,通過這套系統(tǒng),未來兩年內(nèi)的厄爾尼諾現(xiàn)象都可以被預(yù)測,且準(zhǔn)確率高達80%。這與之前國際上提早六個月預(yù)測相比,邁出了一大步,處于領(lǐng)先地位。目前,國際上也只有羅京佳的模式每月提供未來兩年的厄爾尼諾實時預(yù)測結(jié)果。
內(nèi)容來源:揚子晚報(記者 楊甜子)
編輯:王星彭
責(zé)編:魏子奇
審核:嚴(yán)常坤
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一起前排圍觀羅京佳教授是如何與“諾獎”得主共事的