ALL ARTICLES CAN BE READ IN 100 LANGUAGES

 

Royal Swedish Academy of Sciences Nobelpris i fysikk i 2021 ble delt mellom den 90 år gamle japanske dr. Syukuro Manabe ved Princeton University, New Jersey, og den 89 år gamle tyske forskeren dr. Klaus Hasselmann ved Max Planck Institute for Meteorology i Hamburg, samt den 73 år gamle italienske teoretiske fysikeren dr. Giorgio Parisi som er professor ved Sapienza-universitetet i Roma.

 

Prisen er en anerkjennelse for avgjørende modellering av komplekse systemer som Jordens klima har vært for vår forståelse av klimaendringer, samt for den eksistensielle utfordringen menneskeheten står overfor i dag.

 

Dr. Syukuro Manabe

Dr. Syukuro Manabe

Dr. Syukuro Manabe har utviklet endimensjonal, enkelt-kolonnemodell av atmosfæren i strålings-konvektiv likevekt med positiv tilbakemeldingseffekt av vanndamp. Denne fant at endringen i atmosfærisk konsentrasjon av karbondioksid, øker temperaturen på jordoverflaten og i troposfæren, mens den synker i stratosfæren.

Utviklingen av den radiativ-konvektive modellen var et kritisk viktig skritt mot utviklingen av en omfattende generell sirkulasjonsmodell for atmosfæren. Denne modellen ble benyttet for å simulere den tredimensjonale responsen av temperatur og den hydrologiske syklusen til økt karbondioksid.

I 1969 publiserte Dr. Manabe de første simuleringene av klimaet ved hjelp av koblede havatmosfære-modeller, der atmosfærens generelle sirkulasjonsmodell er kombinert med havets. Manabes forskningsgruppe benyttet havmodeller tilkoblet atmosfæren for å undersøke klimaets tidsavhengige respons på endrede klimagasskonsentrasjoner. De brukte også modellen på studiet av tidligere klimaendringer, inkludert rollen som ferskvannstilførsel til Nord-Atlanterhavet som en potensiell årsak til de brå klimaendringene.

Det er vanskelig å forutsi daglig vær, men verre er det å modellere framtidig klima. Her må vannsyklusen være riktig, men samtidig måtte det også vites hvordan jorden absorberte og utstrålte solens varme. Data inkluderes en akseptabel versjon av atmosfæren inn i matematiske beregninger, herunder også inkludert ulike typer jords innhold av forskjellige vannmengder. Da Manabe arbeidet med doktorgraden ved University of Tokyo sent på 1950-tallet, deltok han i et team som blant annet prøvde å forutsi kommende nedbør. Luft ble testet vedrørende fuktighet som kunne kondenseres. Målingene ble benyttet til å ekstrapolere, det vil si å anslå verdier som ligger utenfor et intervall av kjente funksjonsverdier, sannsynligheten for fremtidig regn. Værvarslingsmetodene har imidlertid i ettertid forbedret seg meget, men Manabes tidlige forskning har vært med som forarbeider til nåtidens metodikk. Det legges til grunn at det er Manabes samlede livsverk, inkludert en rekke av hans publikasjoner opp gjennom årene relatert til dagens fokus på klimakrisen, som er begrunnelsen for at han ble valgt til å motta Nobelprisen. Tilsynelatende ikke nettopp for noen ny oppdagelse av for klimaforskningen revolusjonerende forhold.

 

Dr. Klaus Hasselmann

Dr. Klaus Hasselmann

Dr. Klaus Hasselmann utviklet en modell som koblet vær og klima sammen, samt demonstrerte hvordan kortsiktige fenomener som nedbør er relatert til langsiktig utvikling på havstrømmer. Han har bidratt til å forklare hvorfor klimamodeller kan levere relativt pålitelige spådommer til tross for kortsiktige værfluktuasjoner. Metodene hans har blitt brukt for å bevise at den økte temperaturen i atmosfæren skyldes menneskelige utslipp av karbondioksid. Dr. Hasselmann har publisert en rekke artikler om klimadynamikk, stokastiske prosesser, havbølger, fjernmåling og integrerte vurderingsstudier. Hans virke innen oseanografi har først og fremst vært basert på et sett med artikler om ikke-lineære interaksjoner i havbølger. I disse tilpasset han diagram-formalisme til klassiske tilfeldige bølgefelt. Senere oppdaget han at plasmafysikere brukte lignende teknikker på plasmabølger, samt at han hadde gjenoppdaget noen tidligere utforskede resultater som forklarte diffusjon av varme i faste stoffer ved ikke-lineære interaksjoner. Dette fikk ham til å gjennomgå plasmafysikkfeltet og gjenopplivet en tidligere interesse for kvantefeltteori.

Den tyske Nobelprisvinneren som arbeider ved Max Planck Institute for Meteorologi i Hamburg, har deltatt i utviklingsarbeidet av en modell som kobler de daglige variasjonene i været til de langsiktige trendene i klimaet. Hasselmanns metoder har ifølge Nobels pressemelding, «blitt brukt for å bevise at den økte temperaturen i atmosfæren skyldes menneskelige utslipp av karbondioksid».

Tidligere har Hasselmann forsket med havbølgers bevegelser og herunder forsket for å bygge en klimamodell som inkluderte tilfeldigheter i beregningene eksempelvis naturlige avvik i atmosfærisk turbulens. Hasselmann har også funnet metoder for å identifisere forhold som virker på hvordan klimaet endrer seg. Identifisering av kommende vulkanutbrudd på forhånd er eksempel på prisvinnerens mange forskningstema, dessuten avtrykket av de under tiden mest viktige tema, nemlig menneskelig aktivitet tilknyttet karbonutslipp.

 

Dr. Giorgio Parisi

Dr. Giorgio Parisi

Dr. Giorgio Parisi, som er professor ved Sapienza-universitetet i Roma, jobbet med teorier om komplekse systemer som også inkluderer klimaet, men i tillegg med gassmolekylene i et kammer, eller noe helt utenfor disse tilsynelatende helteoretiske forskningstema, den praktiske oppførselen til en flygende flokk med stær-fugler.

Dr. Parisi mener det tilsynelatende er system i at en fugl kan fly annerledes grunnet faktorer påvirket av klimaet, molekyler som spretter av hverandre på uforutsigbart vis. Men innenfor denne tilfeldigheten, hevder Parisi å ha oppdaget skjulte matematiske regler. Parisi må ha bevist at det finnes matematiske regler som styrer stær-flokkenes flukt over himmelen. Det går altså an å redegjøre for tilfeldighetene i ethvert komplekst system. Dette slik at systemet kan forstås bedre og ekstrapoleres, altså anslå verdier som ligger utenfor et intervall av kjente funksjonsverdier. Dette omfatter sannsynligheten for hvordan fugleflokken vil komme til å opptre. En tilsvarende matematisk beregning med andre variable skal altså kunne gi menneskeheten en indikasjon og forståelse av at global oppvarming er reell og kan forårsakes av menneskehetens virksomhet.

 

Der Rattenfänger von Hameln

Vi som har vært heldige og vokst opp med stadig syn av både stær-flokker og andre flokkfugler, har selvfølgelig fundert på hva som styrer disses flukt og har vel kommet til at det er naturens beskyttelse av mengden som art mot utenforstående farer, slik som fisken svømmer i stim, ledet av en eller flere av arten som tilfeldigvis er i front i retningen fuglene måtte fly eller fiskene måtte svømme grunnet utenforstående farer eller påvirkning.

Royal Swedish Academy of Sciences aksept av Parisi sin teori som for allmenheten sikkert kan oppfattes vidløftig, burde nok studeres av den kjente fornekteren av klimaendring, USAs tidligere president Donald Trump, som vant 75 millioner stemmer ved valget i 2020 og har meddelt å stille til nytt valg i 2024. Tatt klimafaren i betraktning og Parisi sin teori, kan dette vekke tanker om det tyske eventyret om «Der Rattenfänger von Hameln» som styrte rottene til endelikt og barneflokken til det uvisse.

 

 

Featured image: Kunngjøring av Royal Swedish Academy of Sciences Nobelpris i fysikk i 2021

06/10/2021