ノーベル物理学賞に気候変動モデルと複雑系の理解　真鍋淑郎氏ら3氏に

2021年のノーベル物理学賞が10月5日発表された。受賞者は3名。「複雑な物理システムの理解への画期的な貢献」に対するもの。

その中でも２つの分野に分かれており、真鍋淑郎氏（米プリンストン大学上席研究員）と、クラウス・ハッセルマン氏（独・マックス・プランク気象学研究所教授）には「地球の気候を物理的にモデル化し、変動制を定量化。地球温暖化を確実に予測した功績」に対して贈られた。

もう一つは、ジョルジョ・パリージ氏（伊・ローマ・サピエンツァ大学教授）に対して、「原子スケールから惑星スケールまで、その物理システムにおける無秩序と揺らぎの相互作用の発見」に対して贈られた。

賞金は真鍋氏とハッセルマン氏が1/4、パリシ氏が1/2を受け取る。授賞式は新型コロナウイルスの影響で、受賞者の居住国で行われる予定。

気候変動と温暖化のメカニズムは研究者を長年悩ませてきた。というのも、従来あった数理ではその予測、分析ともに非常に困難だったからだ。

そこにモデルを見いだそうとしたのが真鍋氏であり、大気中の二酸化炭素量の増加が地表の温度上昇につながることを実証した。1960年代に地球気候における物理モデルの開発を主導し、現在の気候モデルの基礎となった。ノーベル財団のリリースでは「放射収支（太陽から地表面にいたるエネルギーと宇宙に放出されるエネルギーの差し引き）と、大気との関係を世界で初めて解明したとされた。

その研究を気候科学に発展させたのが海洋学・気候科学者のハッセルマン氏だ。雨などの短期的な「気象」現象と、海流や大気の流れなどの長期的な「気候」を結びつけるハッセルマンモデルをつくりあげた。「気象は変わりやすく、カオスであるにも関わらず、なぜ気候モデルが信頼できるのか」にモデリングで答えを出した。これらの研究は干ばつや熱波、豪雨などの特定事象に対する気候変動の影響を立証する調査研究の基礎となった。

パリージ氏はあらゆる物理システムにおけるカオスと揺らぎの相互作用を発見した。多くの重要な物理現象はカオスにあふれているが、適切な手法を用いれば、その集団的な動きを予測できることを実証した。気候変動も複雑な相互作用からくる変動であり、気候科学にも用いられる。しかし、パリシ氏の研究は数学、生物学、神経科学、コンピュータなどのあらゆる分野に応用される。

英・リーズ大学の気候科学者であるピアーズ・フォースター氏は、真鍋博士が1967年に発表したこれらのモデルについての論文を「史上最も偉大な気候科学の論文と言っても過言ではない」とニューヨークタイムズに評価を寄せた。

「今回受賞した研究は、気候に関する我々の知識が、観測結果の厳密な分析に基づく強固な科学的基盤の上に成り立っていることを示しています。今年の受賞者はいずれも、複雑な物理システムの特性と進化について、より深い洞察を得ることに貢献しています」と、ノーベル物理学委員会委員長のトーレス・ハンス・ハンソン氏は述べている。

気候変動に対するノーベル賞受賞者はアル・ゴア元米副大統領（2007年・平和賞、IPCCとの受賞）がいるが、物理学賞が気候科学者に特化して授与されたのは今回が初めて。

今回の受賞に対し、IPCCはリリースを発表。IPCCのHoesung Lee議長は次のようにコメントした。「IPCCでは、2021年ノーベル物理学賞の受賞者を祝福します。気候変動に対する社会の認識が高まる中、IPCCの2人の著者である真鍋淑郎氏とクラウス・ハッセルマン氏を含む、気候変動の理解に多大な貢献をした科学者の業績がノーベル物理学賞で認められたことは心強いことです」。

真鍋氏、ハッセルマン氏の両氏は、IPCCの第1次評価報告書（1990年）と第3次評価報告書（2001年）に貢献し、ハッセルマン氏は第2次評価報告書（1995年）にも貢献している。IPCCは最新の第６次評価報告書を今年８月に第１部発表し、残りは今年末から来年にかけて発表する。

真鍋淑郎氏は1931年新宮市生まれ。1957年、東京大学大学院博士課程修了。プリンストン大学（米国）上級気象学者。

クラウス・ハッセルマン氏は1931年、ドイツ・ハンブルグ生まれ。1957年、ドイツのゲッティンゲン大学で博士号を取得。マックス・プランク気象学研究所（ドイツ・ハンブルグ）教授。

ジョルジオ・パリージ氏は1948年、ローマ生まれ。イタリア。1970年、イタリアのローマ・サピエンツァ大学で博士号を取得。イタリア・ローマ・サピエンツァ大学教授。