У 2021 році Нобелівську премію з фізики розділили між трьома вченими, що внесли «новаторський вклад у наше розуміння складних фізичних систем». Першу половину премії розділили порівну фізики-кліматологи Сюкуро Манабе і Клаус Хассельман, а другу отримав фізик-теоретик Джорджо Парізі.
За формулюванням нобелівського комітету, Манабе і Хассельман нагороджені за «фізичне моделювання земного клімату, кількісну оцінку змінності та надійне прогнозування глобального потепління», а Парізі – за «відкриття взаємодії безпорядку та флуктуацій у фізичних системах від атомних до планетарних масштабів», пише Максим Карпаш на Репортері.
Мабуть, ще ніколи Нобелівська премія не вручалась за вклад у розуміння настільки широко обговорюваної теми – глобального потепління. Дехто з читачів може навіть запідозрити Нобелівський комітет в упередженості чи ангажованості. Але направду – премія присуджена за серйозний науковий доробок.
Ще понад 200 років тому вчені почали цікавитись умовами існування життя на планеті Земля, особливо температурними. Два фізичні закони, відомі школярам, дають пряму неспростовну відповідь на це питання. Закон збереження енергії та Стефана-Больцмана. Перший пам’ятають усі: енергія нікуди не зникає, а тільки перетворюється з одного виду в інший. Другий теж неважкий – нагріте тіло випромінює тепло, потужність якого пропорційна четвертій степені температури цього тіла. Приклад цього відомий усім – відійди взимку на один-два метри від багаття і тобі вже прохолодно, підійди ближче – стає тепліше.
Отже, якщо підставити усі значення цих законів у відповідні формули, то вийде, що середня температура на поверхні планети Земля мала б становити мінус 18 градусів. А насправді маємо – плюс 15. Різницю у понад 30 градусів якраз і дають так звані парникові гази, основним з яких є випари води, двоокис вуглецю (СО2) та метан (СН4).
Читайте: Максим Карпаш: Мій коронавірус
Сюкуро Манабе встановив, що чим більше СО2 та СН4 в атмосфері, тим більше вона нагрівається. Випаровування з океанів, які займають понад 2 / 3 поверхні планети, прискорюється і далі цей процес тільки сам себе пришвидшує. Саме Манабе передбачив у 1960-х, що подвоєння кількості СО2 в атмосфері призведе до зростання температури на планеті на понад 2°С.
На динаміку поведінки моделей, запропонованих Манабе, що спочатку враховували лише кілька згаданих вихідних даних (сьогодні йдеться про тисячі), пан Хассельман запропонував моделювати вплив місцевих змін погоди та клімат у вигляді шуму. Погода змінюється у слабо прогнозований спосіб, але це дає можливість порівнювати плавні криві кліматичних моделей із «зашумленими» даними реальних спостережень. Саме завдяки роботі Хассельмана спільнота кліматологів дійшла переконливого висновку, що температура Землі підвищується і причиною цього є людина.
Третій лауреат, Джордо Парізі, на початку 1980-х дав відповідь на запитання – як врахувати вплив хаотичного руху молекул в атмосфері на колосальні зміни клімату. Навіть сучасні обчислювальні можливості не дають відповіді на такі питання у прийнятних термінах, місяців чи років.
Підсумок цьогорічної премії чудовий – відзначили тих, на науковому доробку яких ґрунтується поточна кліматична наука та політика. Маємо лише подякувати Нобелівському комітету, який «підсвітив» проблему та вказав напрямок розвитку для усіх нас.
Автор: Максим Карпаш, професор ІФНТУНГ
Comments are closed.