جائزة نوبل في الفيزياء لعام 2021 تحتفي بالعلماء الذين قاموا بنمذجة مناخ الأرض وأنظمة مُعقدة أخرى

جائزة نوبل في الفيزياء لعام 2021 حصل عليها ثلاث علماء لإنجازاتهم في فهم الأنظمة المُعقدة، بما فيها مناخ الأرض.

تم إعطاء نصف الجائزة المُقدرة بحوالي 1.1 مليون دولار لكُلٍ من Syukuro Manabe من جامعة برينستون بالولايات المتحدة الأمريكية وKlaus Hasselmann من معهد ماكس بلانك لعلم الأرصاد الجوية، بهامبورج ألمانيا، لـ ” النمذجة الفيزيائية لمناخ كوكب الأرض، لقياس التغيُر والتنبؤ بالاحتباس الحراري بشكل موثوق“. عملهم أدى إلى تطوير نماذج حسابية تشرح بيانات التغير المناخي التي تم مراقبتها، والتي تستطيع التنبؤ بالنتائج المستقبلية بناء على ظواهر المحيط، دورة الكربون، الأنشطة البشرية، ومتُغيرات متداخلة أخرى.

تم منح النصف الآخر إلى Giorgio Parisi من جامعة روما سابينزا لاكتشافه ” التفاعل المشترك بين الاضطرابات والتقلبات في الأنظمة الفيزيائية للكون، بداية من أصغر الذرات وصولاً لأكبر الكواكب. “

في ستينيات القرن الماضي، أظهر Manabe أن زيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي أدى إلى زيادة في درجة حرارة سطح الكوكب. بعد حوالي عشر سنوات، طور Hasselmann طُرق حسابية منحت الدقة في النماذج الأولية للمناخ بالرغم من الطبيعة العشوائية والمتغيرة الواضحة للطقس. Parisi الذي قام بدراسة المواد المُعقدة عشوائية التركيب، طور تقنيات رياضية لكشف النِقاب عن هيكلية وأنماط خفية في الأنظمة التي تبدو عشوائية للغاية بشكل واضح.

في المؤتمر الصحفي لجائزة نوبل الذي أُقيم اليوم في ستوكهولم، أشار John Wettlaufer أخصائي علوم الأرض والكواكب بجامعة ييل، أن فهمنا للظواهر شديدة التعقيد مثل التغيرات المناخية يتطلب النظر في العديد من الآليات الفردية المعقدة واكتشاف كيف يُمكننا نسجهم معاً للحصول على تنبؤات دقيقة. كما وضح، أن هذا هو الأمر الذي حققه الحائزون على الجائزة هذا العام.

قال Eystein Jansen، خبير في المناخ بجامعة برغن في بريد إلكتروني” أنا مبتهج للغاية بجائزة نوبل في الفيزياء لهذا العام”. هؤلاء الباحثون رائدون في تطوير نماذج لمحاكاة نظام المناخ، إنها الفيزياء، وروابطها المشتركة مع الفروع الأخرى“. بدأ عملهم بنماذج تناولت جوانب أساسية في ديناميكية الغلاف الجوي وكيف ستؤثر الأنشطة البشرية على المناخ. مساهمات هؤلاء العلماء تم تطويرها إلى نماذج نظام الأرض المعقدة التي تدمج المحيط، الغطاء النباتي، دورة الكربون، الضَبُوب “الهباء الجوي”، والدورات الحيوية الجيولوجية الكيميائية الأخرى لتوقع السيناريوهات المستقبلية للكوكب. هذه النماذج تُستخدم بواسطة باحثين من جميع أنحاء العالم لفهم العِلم وراء التغيرات المناخية.

يقول Jansen “ فهمنا وقلقنا الحالي حول التغيُر المناخي يتوقف على التطورات التي قامت وستقوم على أساس عملهم” وأضاف، عملهم أدى إلى منافع مهمة للبشرية وكذلك اتفاقات مناخية مثل اتفاق باريس.

عَرَف سير Brian Hoskins، عالِم التغيُر المناخي بجامعة إمبريال كوليدج لندن كُلاً من Manabe و Hasselmannمُنذ عام 1970. بالإضافة لإشادته بكلا الباحثين لعملهم الرائد، أضاف في بريده الإلكتروني" كلا الرجلين كانا وما زالا مُشجعين لصغار العلماء وكذلك مصدر إلهام لزملائهم حول العالم".