Нобелевскую премию по физике вручили ученым за моделирование глобального потепления. Для чего нужны их открытия

Шведская королевская академия наук вручила Нобелевскую премию по физике 2021 года японцу Сюкуро Манабе, 90, немцу Клаусу Хассельману, 90 и итальянцу Джорджио Паризи, 73. Их вклад – более системное понимание проблем изменения климата и умение прогнозировать его хаотические явления.

Манабе и Хассельман получили премию «за физическое моделирование климата Земли, оценку его изменчивости и надежный прогноз глобального потепления». Итальянец Паризи – за «открытие взаимосвязи между беспорядком и колебаниями в физических системах в масштабах от атомных до планетарных». Ученые поделят 10 млн шведских крон ($1,15 млн): по 25% получат Манабе и Хассельман, остальное – Паризи.

Вклад ученых 

Климат Земли сложно прогнозировать. Это система, которую трудно описать математически – слишком много факторов. Открытия Паризи – вклад в понимание как раз таких сложных систем как климат. Они помогают систематизировать множество случайных явлений и спрогнозировать их долгосрочное поведение.

Открытия Паризи можно использовать не только в физике, но и в других областях, например, математике, биологии, нейробиологии и машинном обучении.

Манабе – японско-американский климатолог, стоявший у истоков компьютерного моделирования изменений в климате. В 1967 году он доказал, что высокая концентрация углекислого газа в атмосфере приводит к повышению температуры. 

Примерно десять лет спустя Хассельман научился понимать хаотичные данные о погоде и делать на их основе надежные прогнозы. Затем ученый придумал как разделять природное и человеческое влияние на климат. На основе его разработок ученые доказали, что температура атмосферы повышается из-за выбросов углекислого газа, спровоцированными деятельностью человека. 

Благодаря их работе человечество получило ответы на следующие вопросы:

• Земля нагревается? Да.
• Она нагревается из-за большого количества парниковых газов? Да.
• Это можно объяснить исключительно природными факторами? Нет. 
• Выбросы от человеческой деятельности – причина повышения температуры? Да.

Почему это важно

Климат меняется прямо сейчас. В будущем уровень осадков в одних частях света снизится, а в других вырастет, пишет Всемирный банк. Это может привести к засухе, сильным ливням, наводнениям, штормам, ураганам; спровоцировать распространение малярии, лихорадки денге и других болезней; уменьшить урожайность в разных частях света, то есть угрожать продовольственной безопасности в мире. Потенциальные последствия изменения климата разнообразны, поэтому их предупреждение – первоочередная тема для всех стран. 

Хотя климат Земли колебался и раньше, в последние 100 лет это происходит чаще. Средняя температура возросла примерно на 0,7°С. Может показаться, что это не так много, но даже незначительные изменения температуры могут стать причиной целого ряда каскадных последствий. 

Ученые из Межправительственной группы экспертов по изменению климата постоянно пытаются смоделировать эти изменения, чтобы спрогнозировать климат в будущем. По их словам, если государства не начнут всерьез заниматься проблемами окружающей среды, к 2100 году температура на планете поднимется до 4,8°С. Необратимые последствия для экологии наступят уже при потеплении более чем на 2°С. В Украине за последние 100 лет средняя температура воздуха поднялась на 1,2°С.

Изменения климата происходят из-за деятельности человека. Использование нефти, угля, газа и вырубка лесов привели к увеличению углекислого и других газов в атмосфере, которые удерживают тепло. Чтобы сдержать рост температуры, страны должны к 2030 году снизить выбросы парниковых газов в два раза по сравнению с их значениями в 2010 году.

Кто раньше получал Нобелевскую премию по физике

В прошлом году Нобелевскую премию по физике тоже присудили трем ученым. Роджер Пенроуз стал лауреатом премии за теоретическое обоснование того, как образуются черные дыры – это результат гравитационного коллапса умирающих звезд. А Райнхард Генцель и Андреа Гэз открыли невидимый для приборов «сверхмассивный компактный объект», который может быть черной дырой. Вокруг этого объекта вращается Млечный путь.

Первым премию по физике в 1901 году получил Вильям Рентген (Германия) за открытие излучения, названного его именем.

У Украины пока нет своих нобелевских лауреатов. Есть ученые, которые родились в Украине, но получили премию как граждане других стран. Например, родившийся на Ровенщине Георгий Шарпак получил премию по физике «за изобретение устройства, отбрасывающего субатомные частицы в субатомном ускорителе». В 1981 году премию «за разработку теории протекания химических реакций» получил американец родом из Львовской области, Роалд Хоффман.

Премию в области физики присуждает Шведская королевская академия наук. В общей сложности она вручалась 115 раз, ее лауреатами до 2020 года включительно стали 216 человек, из них лишь четыре женщины. 

Нобелевский комитет назовет лауреатов премии по химии 6 октября, 7 октября – по литературе, 11 октября – по экономике. Из-за пандемии лауреаты получают награды не в Стокгольме как всегда, а по месту проживания. Правда, решение относительно Нобелевской премии мира, которую традиционно вручают в Осло, еще не принято.