unnamed-13
Nobelprisvinnarar i fysikk. Frå venstre: Syukuro Manabe, Klaus Hasselmann og Giorgio Parisi.

Velfortent og inspirerande Nobelpris til klimaforskarar

At klimaforskarar blir tildelt Nobelprisen i fysikk er til stor inspirasjon for forskarar på Meteorologisk institutt. Klaus Hasselmann har vore ein viktig samarbeidspartnar for norske forskarar i fleire tiår.

Syukuro Manabe og Klaus Hasselmann blir belønna for den fysiske modelleringa av jordas klima, kvantifiseringa av variasjon og deira evne til å forutseie global oppvarming på ein påliteleg måte. Giorgio Parisi blir belønna for oppdaginga av samspelet mellom uorden og svingingar i fysiske system frå atom til planetarisk skala.

Øyvind Breivik
Øyvind Breivik, avdelingsleiar
for Oseanografi og maritim
meteorologi ved
Meteorologisk institutt.

– Det er første gong ein Nobelpris i fysikk blir tildelt klimaforskarar. Det er derfor ei stor sak for heile klimamiljøet når fysikkprisen i år blir tildelt i like delar til Manabe og Hasselmann og den andre halvdelen til Parisi, seier Øyvind Breivik, avdelingsleiar for Oseanografi og maritim meteorologi ved Meteorologisk institutt. 

– Som komiteen seier: "Dei har lagt grunnlaget for vår forståing av klimaet på jorda og korleis vi menneske påverkar det", påpeikar Breivik. 

Visjonært

Halvdelen av prisen som Hasselmann og Manabe deler, er altså for utvikling av grunnleggande konsept og arbeid med klimamodellar som går langt tilbake i tid, og begge vinnarane er rundt 90 år gamle. Disse arbeida var på mange vis lenge forut for si tid, lenge før spørsmålet om global oppvarming var allment kjent.  

cefce45f37d8573e83c32720c6b76a0924238f50c8eb4c4db42013addcb1d777
Professor Trond Iversen
ved Meteorologisk institutt.

– Når det gjeld Manabe sin del av prisen, er det for arbeid som byrja heilt tilbake til 1960-talet sammen med Joseph Smagorinsky, då dei første numeriske modellane for storskalasirkulasjoner i atmosfæren og klimaet på kloden vart sett opp, seier professor Trond Iversen, som i mange år leia klimamodelleringsarbeidet på Meteorologisk institutt. 

Dette modellapparatet brukte Manabe i 1975 til å berekne endringa i global lufttemperatur ved bakken etter ei dobling av CO2 i atmosfæren. Størstedelen av berekningane gjaldt utveksling av energi ved stråling i atmosfæren. Resultata var grensesprengande og vellykkae etter dåtidas kunnskap, men samanlikna med dagens modellar for jordsystemet var berekningane svært forenkla. Blant anna var det inga berekning av vekselverknad med havet.    

Forståinga av at det er viktig å ta omsyn til verdshava og til dels kryosfæren, er på mange måtar fortenesta til Klaus Hasselmann. Han har vore ein svært viktig aktør innanfor mange felt av oseanografi, meteorologi og klimatologi. Arbeidet hans frå 1976 viser korleis tilfeldige forstyrringar i klimasystemet, og særleg raske fluktuasjonar i atmosfæren, kan gi langsiktige endringar gjennom langsame prosessar i hava. Klimamodellen ved Max Planck-instituttet i Hamburg, var også ein av dei første som inkluderte berekningar av prosessar og transport i havet, der energiflukser i havet vart halde under kontroll. Dette vart publisert i 1988, og Knut Barthel  (Universitetet i Bergen) var medforfatter, fortel Iversen.

Hasselmann gjekk òg framfor og leidde vegen mot det som blir kalla attribusjon: spørsmålet om kor mykje av ei observert endring vi kan seie skuldast menneskeskapte utslepp. Han var svært tidleg ute med såkalla sosioøkonomiske modellar, der ein studerer effekten av å redusere utsleppa, og der ein også held det opp mot dei økonomiske kostnadane og forsøker å finne eit optimalt utslepp frå eit kost-nytte-perspektiv (eit tema som William Nordhaus fekk økonomiprisen for i 2018).

– Klima/jordsystem og vêrvarsling brukar i dag same type modellapparat, påpeikar assisterende forskningsdirektør Harald Schyberg ved Meteorologisk institutt.  

97dc6e28c8f26dea05ec826d694e1f6896d601c73e194df5354c9e42d2654b1b
Assisterende forskningsdirektør
Harald Schyberg ved
Meteorologisk institutt.

Modellarbeidet til Manabe (og Smagorinsky) var ei vidareføring av metodikken som byrja med norske Vilhelm Bjerknes, og deretter den første numeriske værmodellen som tidlegare direktør ved Meteorologisk institutt, Ragnar Fjørtoft (1955-1978), var med på saman med J. G. Charney og John von Neumann på slutten av 1940-talet i Princeton, USA. Det vart så brukt og utvikla av Manabe og kollegaer på globalt klima på 1960- og 1970-talet. Manabe tilførte viktige skildringar av korleis prosessar som stråling og konveksjon i bygeskyer påverkar vêr og klima.

Allereie på 60- og 70-talet leverte Hasselmann og Manabe dei første forenkla skildringane av komplekse interaksjonar innanfor jordsystemet. Dermed er dei pionerar på dette feltet og har vore ei avgjerende inspirasjonskjelde for klimaforskinga heilt frå byrjinga av. 

34dda11b4be1ce85fb7751694dc2b1997524ca619ebbc5ad1edaaa27b2f0033c
Forskar Michael Schulz
ved avdeling for
klimamodellering og
luftforureining på MET.

– Også i dagens jordsystemmodellar, som for eksempel NorESM, møter vi framleis utfordringa med å bruke rekneressursar på best mogleg måte for å kunne forstå klimaendringar, seier forskar Michael Schulz ved avdeling for klimamodellering og luftforureining på MET. 

Han meiner det er heilt avgjerande å forenkle skildringa av prosessane for å kunne forstå klimaendringar.

– Utan Hasselmanns idé om at det er grunnleggande fysikk som gjer klimaframskrivingar robuste, hadde vi ikkje kome fram til Paris-avtalen i våre dagar, seier Schulz.

Langvarig samarbeid med instituttet

Klaus Hasselmann har hatt samarbeid med forskarar på Meteorologisk institutt i fleire tiår, spesielt innanfor bølgemodellering, der til dømes Magnar Reistad deltok i utviklinga av bølgevarslingsmodellen WAM.

Hasselmann var mellom mange andre aktivitetar koordinator på “The European coupled atmosphere-wave-ocean model”  (ECAWOM), eit EU-prosjekt på 90-talet med deltakarar frå Universitetet i Bergen (1. amanuensis Knut Barthel). Prosjektet var det første forsøket på å koble alle tre modelltypar (atmosfære, hav og bølger) til eit jordsystem for klimastudium. 

– Sjølv om prosjektet viste seg å vere svært utfordrande med den begrensa reknekrafta ein rådde over midt på 90-talet, greidde ein å demonstrere at bølger også har ein merkbar effekt på vêr og klima, fortel Øyvind Breivik avdelingsleiar for oseanografi og maritim meteorologi ved Meteorologisk institutt. 

Hasselmann sine tidlege forsøk gjer at bølger i klimamodellering no etter kvart er i ferd med å bli akseptert. Eit døme på dette er Making Waves, eit prosjekt finansiert av Forskningsrådet og leia av Ana Carrasco ved Meteorologisk institutt i samarbeid med NORCE. Prosjektet skal koble ein bølgemodell inn i den norske klimamodellen NorESM. Hasselmann var berre 30 år “for tidleg” ute. 

Men for Hasselmann var bølgemodelleringa berre ein liten komponent av eit mykje større og visjonært syn på korleis modellar kan brukast til å forstå verda rundt oss. Han var ein pioner innanfor klimamodellering. 

– Det er fantastisk og svært velfortjent at Manabe og Hasselmann blir heidra med Nobelprisen, men endå viktigare er nok signaleffekten om at klimamodellering kviler på solid forsking over fleire tiår, seier Breivik. 

Les meir om Nobelprisen her