从无序中发现有序

龙学锋

2021年诺贝尔物理学奖授予了3位科学家：美籍日裔科学家真锅淑郎（Syukuro Manabe）、德国科学家克劳斯·哈塞尔曼（Klaus Hasselmann）和意大利科学家乔治·帕里西（Giorgio Parisi），以表彰他们“对我们理解复杂物理系统的开创性贡献”。3位获奖者的工作是在看似无序的情况下发现有序，帮助解释和预测复杂的自然力量。真锅淑郎和哈塞尔曼的相关研究为我们了解地球气候以及人类如何影响气候奠定了坚实的基础；而帕里西因其对无序材料和随机过程理论的革命性贡献获奖。

真锅淑郎：证明二氧化碳能导致全球气候变暖

关于工业革命以来的气候变化，国际社会重点关注两个核心问题，其中第一个核心问题就是如何从物理上证明二氧化碳能导致全球气候变暖。真锅淑郎和理查德·韦瑟尔德的工作（如果不是韦瑟尔德于2011年在75岁时去世，他应该与今年90岁的真锅淑郎一起获奖）清晰地回答了这个问题。在证明二氧化碳对气候变化的作用和复杂物理机制方面，真锅淑郎和理查德·韦瑟尔德的工作是开创性的。

真锅淑郎目前是普林斯顿大学的高级气象学家和气候学家。他1931年出生于日本新宫，1957年在东京大学获得博士学位，随后加入美国气象局。1967年6月，真锅淑郎和理查德·韦瑟尔德合作在美国气象学会《大气科学杂志》上发表了题为“给定相对湿度分布的大气热平衡”的著名论文。基于该论文中的模型，他们进一步计算了大气中二氧化碳浓度从150ppm（指空气中含有百万分之150的二氧化碳）增加到300ppm，以及从300ppm增至600ppm时的温度变化，结果发现，二氧化碳浓度每翻一倍，全球平均温度将会变暖约2.3℃。……