2021物理诺奖：不只理论创新！更是物理学解决人类问题的典型案例( 二 )

对于帕里西的获奖，前文的李亮表示：“乔治·帕里西获奖的主要方向是‘统计力学和复杂系统’ ，特别是无序和复杂系统，这属于统计物理，不仅应用面比较广，并且也和气候模型相关。 ”
中国科学院理论物理研究所研究员张潘告诉DeepTech：“乔治·帕里西获奖并不意外，这位著名的意大利理论物理学家在统计物理无序系统领域和粒子物理领域中都做出了突出的贡献。帕里西此前已经获得了除诺贝尔奖之外几乎所有重要的理论物理大奖，这一次获诺奖也是众望所归。他的一些例如自旋玻璃的副本破缺理论等工作都有着非常天才的想法。 ”
中国科学院理论物理研究所博导金瑜亮在博后期间，曾在乔治·帕里西课题组从事博后研究，他告诉DeepTech：“他在统计物理方面做了非常重要的工作。从个人角度来讲，他是一个实至名归的天才。在各个领域都有很大影响，并已经超越物理学范畴。大家也一直认为他应该获得诺贝尔奖，只是时间问题。 ”
“帕里西的工作涉及量子场论和复杂系统等前沿理论物理，而他在无序材料和随机现象理论中的相关发现，对深入理解复杂系统的特性和演化均具有革命性贡献。 ”日本大阪大学产业科学研究所助理教授任慧告诉DeepTech 。与此同时，真锅淑郎的研究表面看起来是研究气候变暖，但其内核也和复杂系统相关。
真锅淑郎和克劳斯·哈塞尔曼：展示了复杂系统的重要应用
在使用计算机进行全球变暖的模拟上，真锅淑郎绝对是一位先驱。中国科学院大气物理研究所副研究员魏科告诉DeepTech ，这也是真锅淑郎获奖的主要原因，他分析称：“虽然全球变暖的现象，直到20世纪80年代末才得到重点关注，但是早在20世纪60年代，真锅淑郎就已经在做全球变暖的理论模拟工作。经过三十多年的发展，大家已经从观测上印证了全球气候确实在发生剧烈变化， ”
大家都知道全球变暖的现象，是因为二氧化碳的增加，定量化地讨论二氧化碳的增加会引起多大的全球温度增加，这项研究由真锅淑郎先生于20世纪60年代最早进行的，他建立了一套数值模型，进行模拟计算。因此，真锅淑郎的研究跟每个人都密切相关。
他的模拟给出了全球变暖的定量化工作，当全球二氧化碳加倍时，全球温度就会增加，他给出了全球温度增加的数值约为2.36°C ，这一数值非常接近现在的认识，例如， 2021年8月9日IPCC第六次气候变化评估给的数值是约2.5~4°C 。二氧化碳增加造成大气低层温度增加，而平流层（距离大气地面10km到50km）内大气的温度会降低。

图|真锅淑郎
概括来说，真锅淑郎的研究属于大气物理，和物理学关系密切，其研究方法也和其他物理领域的方法保持一致，即根据物理规律建立一套完整的方程组，然后对这套复杂方程组进行数值化求解，最终得到天气和气候变化的数值模拟。
和真锅淑郎分享奖项的克劳斯·哈塞尔曼是德国海洋学家和气候学家，他曾开发出将天气和气候联系起来的模型，解释了为何气候模型在天气多变且混乱的情况下仍然可靠的问题。他还开发了识别自然现象和人类活动在气候中留下的特定信号、印记的方法。目前。他的方法已被用来证明大气温度升高是由于人类排放的二氧化碳。

图|克劳斯·哈塞尔曼（来源：资料图）
哈塞尔曼的另一著名贡献是开发了研究气候变率的“哈塞尔曼模型” ，包括一个具有长记忆力的系统（海洋）整合了随机强迫，从而将白噪声信号转换为红噪声信号，进而解释了在没有特殊假设的情况下气候中无处不在的红噪声信号。