Reklama
REKLAMA
Automatycznie wyświetlimy artykuł za 10 sekund
Przejdź do artykułu
Reklama
Reklama

Badania nad klimatem i innymi złożonymi systemami nagrodzone fizycznym Noblem

A A A
Paweł Wernicki / PAP

Dodano: 05-10-2021

Fot. PAP/EPA/Pontus Lundahl

Fot. PAP/EPA/Pontus Lundahl

Laureaci tegorocznej nagrody Nobla z fizyki - Syukuro Manabe, Klaus Hasselmann i Giorgio Parisi - położyli podwaliny pod naszą wiedzę o klimacie Ziemi i tym, jak ludzkość na niego wpływa, a także zrewolucjonizowali teorię nieuporządkowanych materiałów i procesów losowych.

Tegoroczną Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki „za przełomowy wkład w nasze zrozumienie złożonych systemów fizycznych” przyznano Syukuro Manabe, Klausowi Hasselmannowi i Giorgio Parisi. Manabe i Hasselmann zostali uhonorowani „za fizyczne modelowanie klimatu Ziemi, kwantyfikację zmienności i wiarygodne przewidywanie globalnego ocieplenia”. Giorgio Parisiego nagrodzono z kolei „za odkrycie wzajemnego oddziaływania zaburzeń i fluktuacji w układach fizycznych od skali atomowej do planetarnej”.
Reklama

Przykładami złożonych systemów mogą być obiekty fizyczne i społeczne - tak rozmaite, jak choćby przedsiębiorstwa, sieć energetyczna, system komunikacji - a także mózg, żywa komórka, ekosystemy i cały Wszechświat. I jak sugeruje sama ich nazwa: "systemy złożone" - charakteryzują się one przypadkowością i nieporządkiem. Składają się z wielu różnych, wzajemnie oddziałujących części, i mogą być trudne do matematycznego opisania. Mogą też być chaotyczne, jak pogoda, gdzie małe odchylenia wartości początkowych skutkują dużymi różnicami na późniejszym etapie.

Tegoroczna Nagroda wyróżnia nowe metody opisywania takich właśnie systemów i przewidywania ich długofalowych zachowań. Syukuro Manabe (Princeton University, USA) i Klaus Hasselmann (Max Planck Institute for Meteorology, Hamburg, Niemcy) dali solidne podstawy wiedzy o klimacie Ziemi i o tym, jak ludzkość na niego wpływa. Natomiast Giorgio Parisi (Sapienza University of Rome, Włochy) wniósł rewolucyjny wkład w teorię nieuporządkowanych materiałów i procesów losowych.

Wyjątkowo złożonym systemem, od którego zależy egzystencja ludzkości, jest klimat Ziemi. Naszą planetę cechują ogromne zmiany pogody, m.in. dlatego, że promieniowanie słoneczne jest nierównomiernie rozłożone, zarówno geograficznie, jak i w czasie. Ziemia jest okrągła, więc mniej promieni słonecznych dociera do wyższych szerokości geograficznych, niż do niższych wokół równika. Ponadto oś Ziemi jest nachylona, co powoduje sezonowe różnice. Różnice gęstości między cieplejszym i zimniejszym powietrzem powodują kolosalne przepływy ciepła między różnymi szerokościami geograficznymi, między oceanem a lądem, między wyższymi i niższymi masami powietrza, które wpływają na pogodę na naszej planecie.
Reklama

Już dwieście lat temu francuski fizyk Joseph Fourier badał równowagę energetyczną między promieniowaniem słonecznym skierowanym w kierunku Ziemi, a promieniowaniem z Ziemi. Rozumiał rolę atmosfery w tej równowadze; na powierzchni Ziemi promieniowanie słoneczne zamienia się w promieniowanie wychodzące – „ciemne ciepło” (promieniowanie podczerwone), które jest pochłaniane przez atmosferę, ogrzewając ją. Ochronna rola atmosfery nazywana jest teraz efektem cieplarnianym. Nazwa ta pochodzi od podobieństwa do szklanych tafli szklarni, które przepuszczają nagrzewające promienie słoneczne, ale zatrzymują ciepło wewnątrz. Jednak procesy radiacyjne w atmosferze są znacznie bardziej skomplikowane. Szczegóły były dodawane przez wielu klimatologów w ciągu następnych dwóch stuleci.

Syukuro Manabe zademonstrował, jak zwiększony poziom dwutlenku węgla w atmosferze prowadzi do wzrostu temperatury na powierzchni Ziemi. W latach 60. kierował on rozwojem fizycznych modeli klimatu Ziemi i był pierwszą osobą, która zbadała interakcję między bilansem promieniowania a pionowym transportem mas powietrza. Był pionierem w użyciu komputerów do symulacji globalnych zmian klimatu. Jego praca położyła podwaliny pod rozwój obecnych, znacznie udoskonalonych modeli klimatycznych.

Około dekady później Klaus Hasselmann stworzył model, który łączy pogodę i klimat. Wykazał, że choć pogoda jest zmienna i chaotyczna, modele klimatyczne mogą być wiarygodne. Opracował również metody identyfikacji charakterystycznych sygnałów, poprzez które zarówno zjawiska naturalne, jak i działalność człowieka odciskają się w klimacie. Jego metody wykorzystano do udowodnienia, że podwyższona temperatura w atmosferze jest spowodowana emisją dwutlenku węgla związaną z działalnością człowieka.
Reklama

Modele klimatyczne opierają się na prawach fizyki i zostały opracowane na podstawie modeli używanych do przewidywania pogody. Pogoda jest opisywana wielkościami meteorologicznymi, takimi jak temperatura, opady, wiatr lub chmury - i zależy od tego, co dzieje się w oceanach i na lądzie. Modele klimatyczne opierają się na obliczonych właściwościach statystycznych pogody, takich jak wartości średnie, odchylenia standardowe, najwyższe i najniższe zmierzone wartości. Nie mogą nam powiedzieć, jaka będzie pogoda w określonym dniu, ale mówią, jakiej temperatury lub jakich opadów deszczu możemy się spodziewać średnio w danym miesiącu na określonym terenie.

Efekt cieplarniany jest niezbędny do życia na Ziemi. Reguluje temperaturę, ponieważ gazy cieplarniane w atmosferze – dwutlenek węgla, metan, para wodna i inne gazy – najpierw pochłaniają promieniowanie podczerwone Ziemi, a następnie uwalniają tę pochłoniętą energię, podgrzewając otaczające powietrze i grunt pod nim.

Gazy cieplarniane w rzeczywistości stanowią bardzo małą część suchej atmosfery Ziemi, która składa się głównie z azotu i tlenu – to 99 procent objętości. Dwutlenek węgla to zaledwie 0,04 procent objętości. Najpotężniejszym gazem cieplarnianym jest para wodna, ale nie możemy kontrolować stężenia pary wodnej w atmosferze, możemy natomiast kontrolować stężenie dwutlenku węgla.

Ilość pary wodnej w atmosferze w dużym stopniu zależy od temperatury, co prowadzi do mechanizmu sprzężenia zwrotnego. Większa ilość dwutlenku węgla w atmosferze powoduje, że jest ona cieplejsza, co pozwala na zatrzymanie większej ilości pary wodnej w powietrzu, co zwiększa efekt cieplarniany i powoduje dalszy wzrost temperatury. Jeśli poziom dwutlenku węgla spadnie, część pary wodnej ulegnie kondensacji i temperatura spadnie
Reklama

Giorgio Parisi około 1980 r. sformułował wzory, które pozwalają zrozumieć i opisać wiele różnych i pozornie całkowicie chaotycznych materiałów i zjawisk, nie tylko w fizyce, ale i w tak różnych dziedzinach, jak matematyka, biologia, neuronauka i uczenie maszynowe. Jego odkrycia dotyczące teorii systemów złożonych należą do najważniejszych.

„Uznane w tym roku odkrycia pokazują, że nasza wiedza o klimacie opiera się na solidnych podstawach naukowych, opartych na wnikliwej analizie obserwacji. Wszyscy tegoroczni laureaci przyczynili się do uzyskania głębszego wglądu we właściwości i ewolucję złożonych systemów fizycznych” – mówił Thors Hans Hansson, przewodniczący Komitetu Noblowskiego Fizyki.

Syukuro Manabe urodził się w roku 1931 w Shingu w Japonii (90 lat). Doktorat zrobił w roku 1957 na Uniwersytecie w Tokio. Obecnie jest naczelnym meteorologiem (senior meteorologist) na Uniwersytecie Princeton (USA).

Klaus Hasselmann, urodził się w roku 1931 w Hamburgu (89 lat). Doktorat zrobił w roku 1957 na Uniwersytetu w Getyndze. Jest profesorem Instytutu Meteorologii im. Maxa Plancka w Hamburgu.

Urodzony w Rzymie w roku 1948 Giorgio Parisi (73 lata) zrobił doktorat w roku 1970 na tamtejszym Uniwersytecie Sapienza, gdzie jest obecnie profesorem.

Nagroda Nobla to 10 mln koron szwedzkich (980 tys. euro). Manabe i Hasselmann podzielą się jej połową. Druga połowa kwoty trafi do Parisiego.

W tym roku laureaci fizycznego Nobla są wyjątkowo sędziwi - mają 90, 89 i 73 lata. 
Reklama

Reklama
Reklama
Reklama
zobacz więcej

POLECANE

Money.pl - Kliknij po więcej
Giełda
GPW 2021-10-27 18:58
WIG Informujemy, iż w związku ze zmianami zasad dystrybucji danych GPW wprowadzonymi 1 stycznia 2018 r. notowania dostępne są bezpośrednio na stronie money.pl
WIG20
mWIG40
sWIG80
Wspierane przez Money.pl
Money.pl - Serwis Finansowy nr 1
Kursy walut
NBP 2021-10-27
USD 3,9815 +0,19%
EUR 4,6165 +0,07%
CHF 4,3362 +0,54%
GBP 5,4640 -0,26%
Wspierane przez Money.pl
Money.pl - Kliknij po więcej
Surowce - notowania online
Nazwa Jednostka Wartość [USD] Zmiana Ostatnia zmiana
 Złoto uncja 1731,30 +0,00% [21:59]
 Ropa brent baryłka 64,38 +0,00% [21:58]
 Pallad uncja 2680,00 +0,00% [21:57]
 Platyna uncja 1191,10 +0,00% [21:59]
 Srebro uncja 25,11 +0,00% [21:59]
Wspierane przez Money.pl
RZESZÓW WEATHER

NAJPOPULARNIEJSZE W ZAKŁADCE

Reklama

NASI PARTNERZY

zamknij

Szanowny Czytelniku !

Zanim klikniesz „Zgadzam się” lub zamkniesz to okno, prosimy o przeczytanie tej informacji. Prosimy w niej o Twoją dobrowolną zgodę na przetwarzanie Twoich danych osobowych przez naszych partnerów biznesowych oraz przekazujemy informacje o tzw. cookies i o przetwarzaniu przez nas Twoich danych osobowych. Klikając „Zgadzam się” lub zamykając okno, zgadzasz się na poniższe. Możesz też odmówić zgody lub ograniczyć jej zakres.

Zgoda

Jeśli chcesz zgodzić się na przetwarzanie przez Zaufanych Partnerów Grupy SAGIER Twoich danych osobowych, które udostępniasz w historii przeglądania stron i aplikacji internetowych, w celach marketingowych (obejmujących zautomatyzowaną analizę Twojej aktywności na stronach internetowych i w aplikacjach w celu ustalenia Twoich potencjalnych zainteresowań dla dostosowania reklamy i oferty) w tym na umieszczanie znaczników internetowych (cookies itp.) na Twoich urządzeniach i odczytywanie takich znaczników, kliknij przycisk „Przejdź do serwisu” lub zamknij to okno.
Jeśli nie chcesz wyrazić zgody, kliknij „Nie teraz”. Wyrażenie zgody jest dobrowolne. Możesz edytować zakres zgody, w tym wycofać ją całkowicie, przechodząc na naszą stronę polityki prywatności. Powyższa zgoda dotyczy przetwarzania Twoich danych osobowych w celach marketingowych Zaufanych Partnerów. Zaufani Partnerzy to firmy z obszaru e-commerce i reklamodawcy oraz działające w ich imieniu domy mediowe i podobne organizacje, z którymi Grupa SAGIER współpracuje.
Podmioty z Grupy SAGIER w ramach udostępnianych przez siebie usług internetowych przetwarzają Twoje dane we własnych celach marketingowych w oparciu o prawnie uzasadniony, wspólny interes podmiotów Grupy SAGIER. Przetwarzanie takie nie wymaga dodatkowej zgody z Twojej strony, ale możesz mu się w każdej chwili sprzeciwić. O ile nie zdecydujesz inaczej, dokonując stosownych zmian ustawień w Twojej przeglądarce, podmioty z Grupy SAGIER będą również instalować na Twoich urządzeniach pliki cookies i podobne oraz odczytywać informacje z takich plików. Bliższe informacje o cookies znajdziesz w akapicie „Cookies” pod koniec tej informacji.

Administrator danych osobowych

Administratorami Twoich danych są podmioty z Grupy SAGIER czyli podmioty z grupy kapitałowej SAGIER, w której skład wchodzą Sagier Sp. z o.o. ul. Mieszka I 48/50, 35-303 Rzeszów oraz Podmioty Zależne. Ponadto, w świetle obowiązującego prawa, administratorami Twoich danych w ramach poszczególnych Usług mogą być również Zaufani Partnerzy, w tym klienci.
PODMIOTY ZALEŻNE:
http://www.biznesistyl.pl/
http://poradnikbudowlany.eu/
http://modnieizdrowo.pl/
http://www.sagier.pl/
Jeżeli wyrazisz zgodę, o którą wyżej prosimy, administratorami Twoich danych osobowych będą także nasi Zaufani Partnerzy. Listę Zaufanych Partnerów możesz sprawdzić w każdym momencie na stronie naszej polityki prywatności i tam też zmodyfikować lub cofnąć swoje zgody.

Podstawa i cel przetwarzania

Twoje dane przetwarzamy w następujących celach:
• 1. Jeśli zawieramy z Tobą umowę o realizację danej usługi (np. usługi zapewniającej Ci możliwość zapoznania się z jednym z naszych serwisów w oparciu o treść regulaminu tego serwisu), to możemy przetwarzać Twoje dane w zakresie niezbędnym do realizacji tej umowy.
• 2. Zapewnianie bezpieczeństwa usługi (np. sprawdzenie, czy do Twojego konta nie loguje się nieuprawniona osoba), dokonanie pomiarów statystycznych, ulepszanie naszych usług i dopasowanie ich do potrzeb i wygody użytkowników (np. personalizowanie treści w usługach), jak również prowadzenie marketingu i promocji własnych usług (np. jeśli interesujesz się motoryzacją i oglądasz artykuły w biznesistyl.pl lub na innych stronach internetowych, to możemy Ci wyświetlić reklamę dotyczącą artykułu w serwisie biznesistyl.pl/automoto. Takie przetwarzanie danych to realizacja naszych prawnie uzasadnionych interesów.
• 3. Za Twoją zgodą usługi marketingowe dostarczą Ci nasi Zaufani Partnerzy oraz my dla podmiotów trzecich. Aby móc pokazać interesujące Cię reklamy (np. produktu, którego możesz potrzebować) reklamodawcy i ich przedstawiciele chcieliby mieć możliwość przetwarzania Twoich danych związanych z odwiedzanymi przez Ciebie stronami internetowymi. Udzielenie takiej zgody jest dobrowolne, nie musisz jej udzielać, nie pozbawi Cię to dostępu do naszych usług. Masz również możliwość ograniczenia zakresu lub zmiany zgody w dowolnym momencie.

Twoje dane przetwarzane będą do czasu istnienia podstawy do ich przetwarzania, czyli w przypadku udzielenia zgody do momentu jej cofnięcia, ograniczenia lub innych działań z Twojej strony ograniczających tę zgodę, w przypadku niezbędności danych do wykonania umowy, przez czas jej wykonywania i ewentualnie okres przedawnienia roszczeń z niej (zwykle nie więcej niż 3 lata, a maksymalnie 10 lat), a w przypadku, gdy podstawą przetwarzania danych jest uzasadniony interes administratora, do czasu zgłoszenia przez Ciebie skutecznego sprzeciwu.

Przekazywanie danych

Administratorzy danych mogą powierzać Twoje dane podwykonawcom IT, księgowym, agencjom marketingowym etc. Zrobią to jedynie na podstawie umowy o powierzenie przetwarzania danych zobowiązującej taki podmiot do odpowiedniego zabezpieczenia danych i niekorzystania z nich do własnych celów.

Cookies

Na naszych stronach używamy znaczników internetowych takich jak pliki np. cookie lub local storage do zbierania i przetwarzania danych osobowych w celu personalizowania treści i reklam oraz analizowania ruchu na stronach, aplikacjach i w Internecie. W ten sposób technologię tę wykorzystują również podmioty z Grupy SAGIER oraz nasi Zaufani Partnerzy, którzy także chcą dopasowywać reklamy do Twoich preferencji. Cookies to dane informatyczne zapisywane w plikach i przechowywane na Twoim urządzeniu końcowym (tj. twój komputer, tablet, smartphone itp.), które przeglądarka wysyła do serwera przy każdorazowym wejściu na stronę z tego urządzenia, podczas gdy odwiedzasz strony w Internecie. Szczegółową informację na temat plików cookie i ich funkcjonowania znajdziesz pod tym linkiem. Pod tym linkiem znajdziesz także informację o tym jak zmienić ustawienia przeglądarki, aby ograniczyć lub wyłączyć funkcjonowanie plików cookies itp. oraz jak usunąć takie pliki z Twojego urządzenia.

Twoje uprawnienia

Przysługują Ci następujące uprawnienia wobec Twoich danych i ich przetwarzania przez nas, inne podmioty z Grupy SAGIER i Zaufanych Partnerów:
1. Jeśli udzieliłeś zgody na przetwarzanie danych możesz ją w każdej chwili wycofać (cofnięcie zgody oczywiście nie uchyli zgodności z prawem przetwarzania już dokonanego na jej podstawie);
2. Masz również prawo żądania dostępu do Twoich danych osobowych, ich sprostowania, usunięcia lub ograniczenia przetwarzania, prawo do przeniesienia danych, wyrażenia sprzeciwu wobec przetwarzania danych oraz prawo do wniesienia skargi do organu nadzorczego, którym w Polsce jest Prezes Urzędu Ochrony Danych Osobowych. Pod tym adresem znajdziesz dodatkowe informacje dotyczące przetwarzania danych i Twoich uprawnień.