ชูคุโระ มานาเบะ บิดาแห่งการจำลองสภาพภูมิอากาศโลกด้วยคอมพิวเตอร์

ชูคุโระ มานาเบะ (Syukuro Manabe) เป็นนักฟิสิกส์ นักอุตุนิยมวิทยา และนักภูมิอากาศวิทยาชาวญี่ปุ่น-อเมริกัน ผู้ซึ่งบุกเบิกการใช้คอมพิวเตอร์เพื่อจำลองการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโลกและการเปลี่ยนแปลงทางธรรมชาติของภูมิอากาศ เขาได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี 2021 ร่วมกับ Klaus Hasselmann และ Giorgio Parisi สำหรับผลงานการสร้างแบบจำลองทางกายภาพของภูมิอากาศโลก การวัดความผันผวน และการพยากรณ์การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

ชีวิตช่วงต้นและการศึกษา

มานาเบะเกิดในปี 1931 ที่หมู่บ้านชินริตสึ จังหวัดเอฮิเมะ ประเทศญี่ปุ่น โดยมีคุณปู่และคุณพ่อเป็นแพทย์ประจำคลินิกเพียงแห่งเดียวในหมู่บ้าน ตั้งแต่สมัยประถมศึกษา เขาแสดงความสนใจในเรื่องสภาพอากาศอย่างเห็นได้ชัด โดยมักจะตั้งข้อสังเกตเกี่ยวกับพายุไต้ฝุ่นและปริมาณน้ำฝนในญี่ปุ่น

แม้ครอบครัวจะคาดหวังให้เขาเรียนแพทย์ตามรอยบรรพบุรุษ แต่มานาเบะกลับเลือกเส้นทางที่แตกต่าง โดยให้เหตุผลว่าเขาไม่มีทักษะในการเป็นแพทย์และมีความสุขกับการเฝ้ามองท้องฟ้าและจมอยู่ในความคิดของตนเอง เขาจึงเข้าศึกษาที่มหาวิทยาลัยโตเกียว โดยเลือกวิชาเอกอุตุนิยมวิทยา และสำเร็จการศึกษาระดับปริญญาตรีในปี 1953 ปริญญาโทในปี 1955 และปริญญาเอกในปี 1958

เส้นทางการทำงาน

หลังจากสำเร็จการศึกษาระดับปริญญาเอก มานาเบะเดินทางไปยังสหรัฐอเมริกาเพื่อทำงานที่แผนกวิจัยการไหลเวียนทั่วไป (General Circulation Research Section) ของสำนักงานอุตุนิยมวิทยาสหรัฐฯ ซึ่งต่อมากลายเป็นห้องปฏิบัติการพลศาสตร์ของไหลทางธรณีฟิสิกส์ (Geophysical Fluid Dynamics Laboratory - GFDL) ของ NOAA โดยเขาทำงานที่นี่จนถึงปี 1997

จากปี 1997 ถึง 2001 เขาได้กลับมาทำงานที่ระบบวิจัยพรมแดนเพื่อการเปลี่ยนแปลงระดับโลกในญี่ปุ่น ในตำแหน่งผู้อำนวยการฝ่ายวิจัยภาวะโลกร้อน ต่อมาในปี 2002 เขาได้กลับไปยังสหรัฐอเมริกาในฐานะผู้ร่วมวิจัยอาวุโสที่มหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน และปัจจุบันดำรงตำแหน่งนักอุตุนิยมวิทยาอาวุโสของมหาวิทยาลัย

ความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์

ขณะทำงานที่ GFDL มานาเบะได้ร่วมมือกับ Joseph Smagorinsky เพื่อพัฒนาแบบจำลองบรรยากาศแบบสามมิติ ในขั้นตอนแรก เขาและ Wetherald ได้พัฒนาแบบจำลองบรรยากาศแบบคอลัมน์เดียว (One-dimensional single-column model) ซึ่งพบว่าเมื่อความเข้มข้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศเพิ่มขึ้น อุณหภูมิที่พื้นผิวโลกและในชั้นโทรโพสเฟียร์จะสูงขึ้น ในขณะที่อุณหภูมิในชั้นสตราโตสเฟียร์จะลดลง

การพัฒนาแบบจำลองนี้เป็นก้าวสำคัญสู่การสร้างแบบจำลองการไหลเวียนทั่วไปของบรรยากาศที่ครอบคลุมมากขึ้น ต่อมาในปี 1975 มานาเบะและ Wetherald ได้จำลองการตอบสนองสามมิติของอุณหภูมิและวัฏจักรทางอุทกวิทยาต่อการเพิ่มขึ้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นครั้งแรก และในปี 1969 เขาและ Bryan ได้ตีพิมพ์ผลการจำลองภูมิอากาศด้วยแบบจำลองที่เชื่อมโยงมหาสมุทรและบรรยากาศเข้าด้วยกัน

ในช่วงทศวรรษ 1990 และต้นทศวรรษ 2000 กลุ่มวิจัยของมานาเบะได้ตีพิมพ์ผลงานสำคัญเกี่ยวกับการตอบสนองของภูมิอากาศต่อการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของก๊าซเรือนกระจก และการศึกษาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในอดีต รวมถึงบทบาทของน้ำจืดที่ไหลเข้าสู่มหาสมุทรแอตแลนติกเหนือ ซึ่งอาจเป็นสาเหตุของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศแบบฉับพลัน

รางวัลและเกียรติยศ

ชูคุโระ มานาเบะ เป็นสมาชิกของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติสหรัฐอเมริกา และเป็นสมาชิกต่างชาติของสถาบันญี่ปุ่น (Japan Academy), Academia Europaea และ Royal Society of Canada

เขาได้รับรางวัลอันทรงเกียรติมากมาย เช่น รางวัล Blue Planet Prize (1992), รางวัล Asahi Prize (1995), รางวัล Volvo Environment Prize (1997) และรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี 2021 ซึ่งเป็นเครื่องยืนยันถึงความทุ่มเทในการสร้างความเข้าใจเกี่ยวกับระบบภูมิอากาศของโลก