气象学与物理学的边界
——从2021年诺贝尔物理学奖新闻报道用词说起
2021-11-20贾朋群
■ 贾朋群

2021年诺贝尔物理学奖被美国、德国和意大利学者共享。日裔美国学者真锅淑郎获知得奖消息后发出的“可我只是个搞气候的呀(But I’m just a climatologist)”的感叹表明,这次2位气象学者获物理学奖似乎有些意外。实际上,现代气象科学源自经典物理学,这一点不仅能从很多早期量化气象观测传感器的发明出自物理学者之手、现代大学中气象科学专业多从物理专业析出等感觉到,甚至现代气象科学的奠基者和气象问题的表述,都应该记在物理学家和物理学的身上。提出天气预报是物理初值问题并就此创建了现代气象科学的挪威学者皮叶克尼斯,他的父亲C.A.皮叶克尼斯是一位一生钟情于研究“以太”的志向远大的物理学家。1890年,皮叶克尼斯来到当时为世界物理和数学研究中心的德国,师承大名鼎鼎的物理学家赫兹,对电的谐振进行广泛研究。物理学家出身的皮叶克尼斯,1897年发现了著名的环流理论,该理论被认为是第一次将近代物理和数学发展的重要成果——流体力学和热力学结合起来,应用于大气和海洋中的大尺度运动研究。
物理学如母体孕育了气象学,或者是气象学作为物理学应用于地球大气的应用领域,这一深厚的渊源在气象科学独立成长一个多世纪后,终于获得诺奖物理学奖,也算是修成正果。物理奖委员会主席Thors Hans Hansson在评论今年奖项的中奖原因时更是一语中的:给混沌天气编码(to code the chaotic weather)。这里,天气的本质被一个物理术语“混沌”定义就有了学科视角,而“编码”一词又从计算数学角度,诠释了物理定律在气象领域的驾驭。……
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