ينطوي دراسة المناخ على قدر كبير من التعقيد ومسؤولية جسيمة. ولهذا السبب، مُنحت جائزة نوبل في المناخ لعام 2021 لثلاثة علماء أحدثت أبحاثهم في الفيزياء والمناخ ثورة في المفاهيم السائدة. والفائزون هم: شوكورو مانابي، وكلاوس هاسلمان، وجورجيو باريسي. وقد نجح هؤلاء العلماء الثلاثة في تفسير إحدى أكثر الظواهر العلمية تعقيدًا.
سنخبرك في هذا المقال بكل ما تحتاج لمعرفته حول جائزة نوبل للمناخ لعام 2021 وأهميتها.
جائزة نوبل للمناخ 2021
تُعدّ هذه الظاهرة بالغة التعقيد لدرجة أنها تُوصف بأنها نظام فيزيائي معقد. ويشير اسمها بحد ذاته إلى صعوبة فهمها. وتتراوح آثارها من النطاق الذري إلى النطاق الكوكبي، وتؤثر على كل شيء بدءًا من سلوك الإلكترونات وصولًا إلى مناخ الكوكب بأكمله. وهنا تكمن أهميتها.
منحته الأكاديمية السويدية يوم الثلاثاء لمساهمته في البحث وتأثيره على ظاهرة الاحتباس الحراري ، ومنحته جائزة نوبل الشهيرة في الفيزياء. تم الإعلان عن ثلاثة علماء ، سيوكورو مانابي ، وكلاوس هاسلمان وجورجيو باريزي ، وهم رواد في أبحاث النظم المعقدة وخبراء آخرون في تأثير المناخ ، عن الفائزين بنسخة 2021.
كشف سكرتير الأكاديمية السويدية للعلوم ، جوران هانسون ، الخبر ، مشيرًا إلى أن الجائزة الممنوحة لهؤلاء الباحثين كانت لمساهماتهم المبتكرة في فهمنا للأنظمة الفيزيائية المعقدة. سيتم تقديم الجائزة ، بالإضافة إلى الجوائز الطبية والكيميائية والأدبية التي تم الإعلان عنها هذا الأسبوع ، في حفل توزيع الجوائز في ستوكهولم في 8 ديسمبر.
بحسب الأكاديمية السويدية، فاز الإيطالي جورجيو باريسي البالغ من العمر 73 عامًا بجائزة خاصة لاكتشافه "أنماطًا خفية في المواد المعقدة وغير المنتظمة". ويُعد اكتشافه أحد أهم المساهمات في نظرية الأنظمة المعقدة.
حصل الياباني شويوكورو مانابي والألماني كلاوس هاسلمان على جوائز تقديرًا لإسهاماتهما الجوهرية في نمذجة المناخ. وقد أثبت مانابي، البالغ من العمر 90 عامًا، كيف يؤدي ارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي إلى ارتفاع درجة حرارة سطح الأرض. وقد أرست هذه الدراسة الأساس لتطوير نماذج المناخ الحديثة. وبالمثل، كان هاسلمان، البالغ من العمر 89 عامًا، رائدًا في وضع نموذج يربط بين الأرصاد الجوية والمناخ.
أنظمة معقدة
يمكن للأنظمة المعقدة على المستويين الذري والكوكبي أن تشترك في خصائص معينة ، مثل الفوضى والاضطراب ، ويبدو أن السلوك تهيمن عليه الصدفة.
قدّم باريسي أولى إسهاماته في أبحاث الفيزياء من خلال تحليل سبيكة معدنية تُسمى الزجاج المغزلي، حيث تختلط ذرات الحديد عشوائيًا ضمن شبكة من ذرات النحاس. ورغم قلة عدد ذرات الحديد، إلا أنها تُغيّر الخصائص المغناطيسية للمادة بطريقة مثيرة للاهتمام.
اكتشف باريسي، البالغ من العمر 73 عامًا، أن قواعد خفية تحكم السلوك العشوائي ظاهريًا للمواد الصلبة، ووجد طريقة لوصفها رياضيًا. ولا تقتصر تطبيقات عمله على الفيزياء فحسب، بل تمتد لتشمل مجالات أخرى شديدة التباين، كالرياضيات، وعلم الأحياء، وعلم الأعصاب، والتعلم الآلي (الذكاء الاصطناعي). علاوة على ذلك، تُعد دراسة هذه المواد بالغة الأهمية لفهم الظواهر المرتبطة بتغير المناخ.
أعلنت اللجنة أن نتائج العالم "تُمكّن الناس من فهم ووصف العديد من المواد والظواهر المختلفة التي تبدو عشوائية تمامًا ". وتعتبر الأكاديمية السويدية الآن الزجاج الدوار مثالًا بارزًا على السلوك المعقد لمناخ الأرض، وعلى البحث الذي أجراه مانابي وهسلمان بعد سنوات. ومن الصعب التنبؤ بالسلوك طويل الأمد للأنظمة الفيزيائية المعقدة، مثل مناخ كوكبنا.
قاد مانابي، الذي عمل في جامعة برينستون بالولايات المتحدة، تطوير نماذج المناخ الفيزيائية في ستينيات القرن الماضي، مما أدى إلى استنتاج مفاده أن انبعاثات ثاني أكسيد الكربون تُسهم في ارتفاع درجة حرارة الكوكب. ونظرًا لنمطه غير المنتظم، يُعتبر مناخ كوكبنا نظامًا فيزيائيًا معقدًا . وبالمثل، استخدم هاسلمان أبحاثه للإجابة عن سؤال: لماذا يمكن أن تكون نماذج المناخ موثوقة، على الرغم من أن المناخ متقلب وفوضوي؟
تُعدّ هذه النماذج الحاسوبية، القادرة على التنبؤ بكيفية استجابة الأرض لانبعاثات غازات الاحتباس الحراري، أساسيةً لفهمنا لظاهرة الاحتباس الحراري. ولمعرفة المزيد حول هذا الموضوع، يمكنك الاطلاع على معلومات حول الهندسة الجيولوجية لتبريد الكوكب.
كما أوضح البروفيسور جون ويتلاوفر من جامعة ييل، فإن الفيزيائي الإيطالي "يبني على اضطراب وتقلب الأنظمة المعقدة على المستوى الميكروي"، ويهدف عمل شوكورو مانابي إلى " استخلاص مكونات عملية واحدة " ودمجها معًا للتنبؤ بسلوك نظام فيزيائي معقد. وأوضح قائلاً: "على الرغم من أن هذه المكونات تتوزع بين جزء الطقس وجزء الاضطراب، إلا أنها في الواقع مترابطة".
أهمية جائزة نوبل للمناخ لعام 2021
ومن بين الاستنتاجات التي يؤدي إليها القرار، وخاصة في انتخابات مانابي وهاسلمان، لفت انتباه الناس إلى قضايا المناخ.
وبحسب ويتلوفر، فإن لجنة نوبل اقترحت من خلال الجائزة "الثنائية بين دراسة مناخ الأرض (من المليمترات إلى حجم الأرض) وعمل جورجيو باريزي". وقال الدكتور مارتن جوكس، رئيس أبحاث علوم الغلاف الجوي ونائب مدير مركز تحليل البيانات البيئية في المملكة المتحدة، إن رؤية العلماء يفوزون بجائزة نوبل في الفيزياء عن عملهم في مجال المناخ هو "خبر سار".
وقال: "إن تعقيد النظام المناخي، إلى جانب خطر أزمة المناخ، لا يزال يمثل تحدياً لعلماء المناخ اليوم" .
وكما ترون، فإن أزمة المناخ التي نواجهها في هذا القرن تشكل تحديًا للعلماء لإيجاد حلول مجدية. إن تغير المناخ يهدد بتغيير العالم كما نعرفه، والعديد من أنظمتنا الاقتصادية تحتاج إلى الاستقرار الذي نتمتع به حاليًا في المناخ.
آمل أن تتمكن من خلال هذه المعلومات من معرفة المزيد حول أهمية جائزة نوبل للمناخ 2021 وما هي خصائصها.