รางวัลโนเบลประจำปี 2021 สาขาฟิสิกส์… ถูกมอบให้นักวิทยาศาสตร์ด้านอุตุนิยมวิทยา 2 คนในจำนวนผู้รับรางวัลสาขาฟิสิกส์ 3 คนในรอบเดียวกัน ซึ่งองค์ความรู้และเครื่องมือทางอุตุนิยมวิทยาและภูมิอากาศของ Syukuro Manabe หรือ 真鍋 淑郎 และ Klaus F. Hasselmann ถูกใช้เป็นรากฐานองค์ความรู้เกี่ยวกับภูมิอากาศโลก และ ใช้อธิบายอิทธิพลของมนุษย์ที่มีต่อภูมิอากาศ จนนำไปสู่ความเคลื่อนไหวเพื่อดูแลโลกใบนี้ให้ยั่งยืนก่อนจะแตกดับยับเยินไปยิ่งกว่านี้… โดยมีประเด็นโลกร้อนเป็นแกนของภาพรวมการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ครอบคลุมปัญหาบนผิวพื้นโลก ในมหาสมุทร และ บนชั้นบรรยากาศ
Syukuro Manabe เป็นศาสตราจารย์จากญี่ปุ่นผู้ถือสัญชาติอเมริกัน เคยประจำอยู่ที่ Princeton University และ เป็นนักวิทยาศาสตร์ประจำ Geophysical Fluid Dynamics Laboratory ในสังกัด NOAA หรือ National Oceanic and Atmospheric Administration
Syukuro Manabe ได้รับการยกย่องว่าเป็นนักวิทยาศาสตร์ของโลก ผู้สร้างแบบจำลองสภาพอากาศและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่เรียกว่า Three Dimensional Atmosphere Models เพื่ออธิบายปรากฏการณ์โลกร้อนขึ้นในปี 1967 และเป็นแกนนำนักวิทยาศาสตร์กลุ่มแรกๆ ที่เดินหน้าตรวจสอบการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และก๊าซเรือนกระจกอื่นๆ โดยเฉพาะการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล เช่น ถ่านหิน น้ำมัน… โดยสร้างเป็นมาตรฐานสอบเทียบและประเมิน หรือ Calibration and Assessing ผลกระทบต่อสภาพภูมิอากาศ
Joseph Smagorinsky ซึ่งขณะนั้นได้ทุนวิจัยก่อตั้ง Geophysical Fluid Dynamics Laboratory ได้ตกลงว่าจ้างนักวิจัยพลัดถิ่นจากญี่ปุ่นอย่าง Syukuro Manabe เพื่อทำรายละเอียดแบบจำลองพิสูจน์อิทธิพลต่อการการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและภาวะโลกร้อน โดยแบบจำลองนี้อธิบายถึงวิธีที่ฝนตกลงมาบนพื้นผิวโลก… การระเหยของน้ำจากผิวโลกขึ้นชั้นบรรยากาศ และ การแผ่รังสีผ่านชั้นบรรยากาศในปรากฏการณ์ท้องฟ้าแบบต่างๆ ซึ่งมีตัวแปรให้เรียนรู้มากมายนอกจากจะมีชั้นไอน้ำในบรรยากาศแล้ว แต่ยังรวมถึงก๊าซโอโซนและคาร์บอนไดออกไซด์ หรือ Carbondioxide หรือ CO2 ด้วย… โดยเฉพาะการศึกษาเพื่ออธิบายปรากฏการณ์ชั้นบรรยากาศแลกเปลี่ยนน้ำและความร้อนกับมหาสมุทร… พื้นดิน… พื้นผิวน้ำแข็ง และ อื่นๆ อีกมาก
Syukuro Manabe สนใจผลกระทบของ CO2 ต่อสภาพอากาศในอนาคตจากการพิจารณาผ่านแนวคิดเรื่องผลกระทบของ CO2 กับสมดุลย์ทางอุณหพลศาสตร์ของดาวเคราะห์ ซึ่ง Fritz Müller หรือ Johann Friedrich Theodor Müller… นักชีววิทยาและนักธรรมชาติวิทยาชาวเยอรมัน ซึ่งผลิตผลงานเอาไว้ในศตวรรษที่ 19 ได้ทำข้อมูลเอาไว้มากมายโดย Fritz Müller ได้อธิบายผ่านทฤษฎีที่ว่า… การก่อกวน และหรือ การกระทำเพียงเล็กน้อยของมนุษย์ก็อาจทำให้เกิดหายนะระดับโลกขึ้นได้… Syukuro Manabe จึงตัดสินใจสร้างแบบจำลองที่เชื่อว่าอาจจะอธิบายได้ถึงกลไกและระบบการเกิดความเปลี่ยนแปลงทางสภาพภูมิอากาศเชื่อมโยงกับข้อมูลระบบนิเวศสิ่งมีชีวิตได้
แนวคิดและสมมุติฐานของ Syukuro Manabe ระบุว่า… กลไกของระบบนิเวศชั้นบรรยากาศต้องได้รับการศึกษาระบบปฏิสัมพันธ์ทั้งหมดที่เชื่อมโยงถึงกัน เพื่อใช้กำหนดตัวแปรในแบบจำลอง โดยเฉพาะวัฏจักรและกลไกของน้ำ รวมถึงผลสะท้อนกลับระหว่างอุณหภูมิของอากาศและปริมาณความชื้นที่อากาศจะกักเก็บไว้ และได้พัฒนาตาราง Moisture Laden Air ขึ้นใช้ เพื่อเทียบวัดอัตราความชื้นของอากาศซึ่งถ่ายเทความร้อนจากพื้นผิวสู่บรรยากาศชั้นบน
Joseph Smagorinsky และ Syukuro Manabe กับโครงการ Geophysical Fluid Dynamics Laboratory ได้ทุนก้อนใหญ่จากผลงานน่าเชื่อถือที่เผยแพร่ออกไป ซึ่ง Princeton University ได้สนับสนุนให้นักวิชาการในสังกัดทั้งสองได้ตั้ง U.S. National Oceanic and Atmospheric Administration หรือ NOAA ขึ้น… กระทั่งกลายเป็นเสาหลักของข้อมูลภาวะโลกร้อนและชั้นบรรยากาศ ซึ่งคนทั่วโลกต่างเห็นพ้องและช่วยทำหลายอย่างให้โลกอันเป็นดาวบ้านเกิดของมวลมนุษยชาติ… ให้เย็นลงกว่านี้ให้ได้
การทำงานพิสูจน์กลไกทางอุณหพลศาสตร์ของชั้นบรรยากาศจากทีม Geophysical Fluid Dynamics Laboratory ถูกอธิบายและยืนยันด้วยกฏทางฟิสิกส์ตามทฤษฎีความปั่นป่วนแบบไอโซโทรปิก หรือ Isotropic Turbulence ของ Klaus Hasselmann ซึ่งเป็นนักวิจัยจาก University of Göttingen และ Max Planck Institute of Fluid Dynamics ก่อนที่ Klaus Hasselmann จะได้รับเชิญให้มาเป็นศาสตราจารย์ที่ University of California, San Diego ในระหว่างได้ทุนทำวิจัยร่วมกับ Scripps Institution of Oceanography
แต่รายละเอียดผลงานของ Professor Klaus Hasselmann ขอยกไปโอกาสหน้า… รวมทั้งเรื่องราวของ Professor Giorgio Parisi จากอิตาลี ผู้อธิบาย Quantum Field Theory และ ปฏิสัมพันธ์ความผิดปกติและความผันผวนของระบบฟิสิกส์ควอนตัม ตั้งแต่ระดับอะตอมถึงดวงดาว… ซึ่งเป็นศาสตราจารย์อีกท่านที่ได้โนเบลฟิสิกส์ปี 2021
ส่วนรายละเอียดของเครื่องมือ Three Dimensional Atmosphere Models และ Geophysical Fluid Dynamics ในยุค IoT/Big Data อย่างปัจจุบันก็ขออนุญาติข้ามรายละเอียดไปดีกว่าน๊ะครับ… เพราะส่วนใหญ่เขาก็คุยกันและใช้ข้อมูลจาก Dashboard กันหมดแล้ว และ ข้อมูลที่อยู่เบื้องหลังก็แทบจะไม่มีใครเอารายละเอียดมาเผยแพร่ภายนอกกันแล้วเช่นกัน… นอกจากจะเกาะดูและแกะเอากับงานวิจัยเฉพาะทางเท่านั้น!!!
References…
