Paul Wennberg - Paul Wennberg

Paul Wennberg
Národnostamerický
Alma materOberlin College, Harvardská Univerzita
Známý jakověda o atmosféře, uhlíkový cyklus
Manžel (y)Cheryl Margaret Wold
OceněníMacArthur Fellow
Vědecká kariéra
Poleatmosférický vědec
InstituceKalifornský technologický institut
Doktorský poradceJames G. Anderson
webová stránkawwwGPS.caltech.edu/obsah/ paul-o-wennberg

Paul O. Wennberg je profesorem R. Stantona Averyho z Atmosférický Chemie a environmentální věda a inženýrství na Kalifornský technologický institut (Caltech).[1] Je ředitelem Centra pro globální environmentální vědu Ronalda a Maxine Linde.[2] Je předsedou Síť pro sledování celkových uhlíkových sloupů[3] a zakládající člen Orbitální uhlíková observatoř projekt, který vytvořil první kosmickou loď NASA pro analýzu oxidu uhličitého v atmosféře.[4] Je také hlavním řešitelem spektrometru Occultation Spectrometer Mars Atmospheric Trace Molecule Occultation Spectrometer (MATMOS) pro výzkum stopových plynů v atmosféře Marsu.[5]

Wennbergův výzkum se zaměřuje na atmosférická chemie planet, včetně kvalita vzduchu, fotochemie a uhlíkový cyklus.[2] Navrhuje a staví vědecké přístroje pro dálkový průzkum Země a na místě, které se používají při terénních výzkumech podporovaných Národní vědeckou nadací a NASA.[5] Jeho vědecké přístroje umožnily měření radikály v atmosféře v koncentracích, které dříve nebylo možné detekovat. Měří stopové plyny v atmosféře, což umožňuje přesně popsat výměnu oxidu uhličitého a dalších plynů mezi atmosférou a pevninou a oceánem.[6] Jeho výzkum podstatně pokročil v chápání atmosférické chemie troposféra a stratosféra.[7]

Vzdělávání

Paul Wennberg vyrostl v Waterbury Center, Vermont. Získal titul B.A. z Oberlin College v roce 1985 a titul Ph.D. z Harvardská Univerzita v roce 1994.[8] Na Harvardu pracoval s James G. Anderson, profesor chemie atmosféry.[9] Jeho disertační práce byla Měření in situ stratosférických hydroxylových a hydroperoxylových radikálů.[10]

Kariéra

Wennberg nastoupil do společnosti Caltech v roce 1998. V letech 1998 až 2001 působil jako docent chemie atmosféry a vědy o strojírenství. Řádným profesorem se stal v roce 2001. V roce 2004 byl jmenován profesorem chemie atmosféry a vědy o životním prostředí R. Stanton Avery. Inženýrství.[2] Wennberg je od svého založení v roce 2008 spojován s Centrem pro globální environmentální vědu Ronalda a Maxine Linde v Caltech.[11] Působil jako ředitel v letech 2008 až 2011, úřadující ředitel v letech 2012 až 2014 a ředitel od roku 2014.[2]

Výzkum

Ještě na Harvardu vyvinul Wennberg pro měření pokročilé vzdušné senzory radikály v atmosféře, zejména liché vodíkové radikály ACH a HO2.[12] Laserem indukovaný fluorescenční přístroj, který vyvinul, byl umístěn do nosu letadla NASA ER-2 k měření radikálů během letu.[13][14] Používá se k měření radikálů v obou troposféra a stratosféra.[13]

Wennbergův senzor byl použit v několika misích NASA, počínaje misí SPADE v roce 1993.[13] SPADE získal první simultánní in situ měření OH, HO2, NE, NE2, ClO a BrO ze spodní stratosféry. Data byla použita k výpočtu míry ztráty ozonu a ukázala, že HOX dominovala ztráta stratosférického ozonu, výsledek, který nebyl dříve pozorovatelný.[15] Mise NASA ASHOE / MAESA (1994) provedla měření HOX od zeměpisných šířek -70 ° j. š. do 70 ° s. š., dosahující téměř od jižního k severnímu pólu. Mise STRAT (1995-1996) byla první, kdo zaznamenal měření HOX v horní troposféře a prokázal, že koncentrace HOX výrazně překročily očekávané úrovně.[16] Mise POLARIS v roce 1997 získala měření až k 90 ° severní šířky, k severnímu pólu.[14] Jak 2004, Wennbergův nástroj byl upraven pro in situ měření vodní páry a její Izotopolog HDO a stal se základem harvardského „hoxotopu“.[17][13]

Pomocí těchto nástrojů vyvrátil dlouhodobou víru, že nižší stratosférický ozon je ničen hlavně oxidy dusíku; Wennberg ukázal, že lichá vodíková katalýza představuje kvantitativně důležitější proces. Na rozdíl od stratosféry je významná část troposférického ozonu výsledkem přítomnosti oxidu dusnatého dodávaného do atmosféry spalováním letadel a povrchových uhlovodíků. Ozon ve stratosféře působí jako ochranný štít proti ultrafialovému záření, ale ozon v troposféře významně snižuje kvalitu ovzduší. Vývojem metod pro měření radikálních plynů in situ a interpretací těchto výsledků v teoretickém rámci Wennberg rozšířil naše chápání atmosférické chemie.[7]

Od svého přechodu na Caltech se Wennberg hluboce podílel na dvou vzájemně propojených dlouhodobých projektech instrumentace a sběru dat: Orbiting Carbon Observatory a jeho pozemský protějšek, Total Carbon Column Observing Network.[10] Cíle zahrnují lepší porozumění uhlíkovému cyklu, validaci dat z vesmírných přístrojů a stanovení standardu pro pozemní síťový sběr dat in situ.[18]

V roce 2002[10] Wennberg byl zvolen předsedou Síť pro sledování celkových uhlíkových sloupů (TCCON).[3] V roce 2004 byl založen první závod TCCON.[19] Total Carbon Column Observing Network je skupina asi 20 pozemních webů po celém světě, které hostují Fourierovy transformační spektrometry. Spektrometry zkoumají absorpční spektra blízké infračervené oblasti (NIR) a měří množství CO v atmosférickém sloupci2, CH4, CO, N2O a další molekuly v suchozemských ekosystémech.[20] Data umožňují vědcům identifikovat a studovat místní „zdroje“ a „jímky“ uhlíku a shromážděním údajů v celém systému lépe pochopit mechanismy výměny uhlíku zahrnující atmosféru, pevninu a oceán.[19] Data z těchto míst se používají k pochopení dynamiky uhlíku ak ověření údajů z vesmírných měření atmosférického CO2 a CH4. Pozemská i atmosférická data se používají ke studiu přenosu uhlíku v atmosféře.[20][18] Emise metanu z Únik plynu Aliso Canyon byly detekovány TCCON během jednoho dne od začátku úniku.[21] „TCCON je průkopníkem klíčového prvku měření pozemního segmentu potřebného k poskytnutí důkazní základny pro tvorbu politiky pro příštích 100 let.“[19]

Wennberg je zakládajícím členem Orbitální uhlíková observatoř a jeho nástupce, Orbiting Carbon Observatory-2. První satelit se nepodařilo oddělit od rakety Orbital Taurus XL používané jako její nosná raketa 24. února 2009 a byl zničen při návratu. Druhý satelit, téměř duplikát, byl úspěšně vypuštěn NASA 2. července 2014 pomocí rakety ULA Delta II 7320-10C.[6][4][22] Spektrometry na satelitu mohou mapovat distribuci CO2 částice po celé planetě měřením průměrného množství CO2 nad konkrétními místy.[6]

Wennberg je hlavním řešitelem vývoje Mars Atmospheric Trace Molecule Occultation Spectrometer (MATMOS), spolupráce mezi Caltech a Kanadská kosmická agentura s podporou NASA. MATMOS bude letecky převezen na ExoMars Trace Gas Orbiter a vezměte spektra slunečního světla v atmosféře Marsu, když kosmická loď prochází svým orbitálním východem a západem slunce. MATMOS bude schopen měřit stopové plyny v atmosféře Marsu v koncentraci částí na bilion.[5]

Ceny a vyznamenání

V roce 1999 obdržel Wennberg cenu Presidential Early Career Award pro vědce a inženýry (PECASE) Bill clinton.[23] Byl jmenován a MacArthurova nadace Fellow v roce 2002.[7][24]

Reference

  1. ^ „Paul O. Wennberg“. Caltech. Archivovány od originál dne 24. srpna 2018. Citováno 10. května 2016.
  2. ^ A b C d „Paul O. Wennberg“. Věda o životním prostředí a inženýrství. Citováno 10. května 2016.
  3. ^ A b Griffith, D. (2014). „Blízké infračervené dálkové snímání složení atmosféry ze země a vesmíru: Total Carbon Column Observing Network (TCCON), GOSAT a OCO-2“. Světlo, energie a životní prostředí, Technický přehled OSA: ETh4A.2. doi:10.1364 / E2.2014.ETh4A.2. ISBN  978-1-55752-756-1. Citováno 12. května 2016.
  4. ^ A b Crisp, D .; Atlas, R.M .; Breon, F.-M; Brown, L.R; Burrows, J.P .; Ciais, P .; Connor, B.J .; Doney, SC; Fung, I.Y .; Jacob, D.J .; Miller, C.E .; O'Brien, D .; Pawson, S .; Randerson, J.T; Rayner, P .; Salawitch, R.J .; Sander, S.P .; Sen, B .; Stephens, G.L; Tans, P.P; Toon, G.C .; Wennberg, P.O .; Wofsy, SC; Yung, Y.L; Kuang, Z .; Chudasama, B .; Sprague, G .; Weiss, B .; Pollock, R .; et al. (2004). „Mise Orbiting Carbon Observatory (OCO)“. Pokroky ve vesmírném výzkumu. 34 (4): 700–709. Bibcode:2004AdSpR..34..700C. doi:10.1016 / j.asr.2003.08.062.
  5. ^ A b C Oliwenstein, Lori (2010). „Caltech, Kanadská kosmická agentura ocenila projekt NASA na vývoj spektrometru směřujícího na Mars“. Caltech News. Citováno 12. května 2016.
  6. ^ A b C Morin, Monte (30. června 2014). „NASA učinila druhý pokus o vypuštění satelitu na měření CO2“. Los Angeles Times. Citováno 10. května 2016.
  7. ^ A b C Nadace Johna D. a Catherine T. MacArthura. „MacArthur Fellows září 2002“. Citováno 2007-06-02.
  8. ^ Wennberg, Paul. „Paul Wennberg / Caltech“. Caltech. Citováno 10. května 2016.
  9. ^ „Anderson Research Group“. Harvardská vysoká škola. Citováno 10. května 2016.
  10. ^ A b C „Paul O. Wennberg (C.V.)“ (PDF). Caltech. Citováno 12. května 2016.
  11. ^ „Laboratoř Linde + Robinson na Caltech“. Los Angeles Conservancy. Citováno 10. května 2016.
  12. ^ Wennberg, P. O .; Cohen, R. C .; Hazen, N.L .; Lapson, L. B .; Allen, N. T .; Hanisco, T. F .; Oliver, J. F .; Lanham, N. W .; Demusz, J. N .; Anderson, J. G. (1994). „Letadlem nesený laserem indukovaný fluorescenční přístroj pro in situ detekci hydroxylových a hydroperoxylových radikálů“ (PDF). Recenze vědeckých přístrojů. 65 (6): 1858–1876. Bibcode:1994RScI ... 65,1858 W.. doi:10.1063/1.1144835.
  13. ^ A b C d North, Gerald R .; Pyle, John A .; Zhang, Fuqing (2014). Encyklopedie atmosférických věd. Elsevier Academic Press. 393–394. ISBN  9780123822253. Citováno 11. května 2016.
  14. ^ A b „HOx Research Group“. Anderson Group. Archivovány od originál dne 29. června 2016. Citováno 12. května 2016.
  15. ^ Wennberg, P. O .; Cohen, R. C .; Stimpfle, R. M .; Koplow, J. P .; Anderson, J. G .; Salawitch, R. J .; Fahey, D. W .; Woodbridge, E. L .; Keim, E. R .; Gao, R. S .; Webster, C. R .; May, R. D .; Toohey, D. W .; Avallone, L. M .; Proffitt, M. H .; Loewenstein, M .; Podolské, J. R .; Chan, K. R .; Wofsy, S. C. (1994). „Odstranění stratosféry O3 radikály: Měření OH, HO2, NO, NO2, ClO a BrO na místě“. Věda. 266 (5184): 398–404. Bibcode:1994Sci ... 266..398W. doi:10.1126 / science.266.5184.398. PMID  17816682. S2CID  2520718.
  16. ^ Wennberg, P. O .; Hanisco, T. F .; Jaegle, L .; Jacob, D. J .; Hintsa, E. J .; Lanzendorf, E. J .; Anderson, J. G .; Gao, R .; Keim, E. R .; Donnelly, S. G .; Černoch LAD; Fahey, D. W .; McKeen, S. A .; Salawitch, R. J .; Webster, C. R .; May, R. D .; Herman, R.L .; Proffitt, M. H .; Margitan, J. J .; Atlas, E. L .; Schauffler, S. M .; Flocke, F .; McElroy, C. T .; Bui, T. P. (1998). „Vodíkové radikály, dusíkové radikály a produkce O3 v horní troposféře“. Věda. 279 (5347): 49–53. Bibcode:1998Sci ... 279 ... 49W. doi:10.1126 / science.279.5347.49. PMID  9417019.
  17. ^ St. Clair, J. M .; Hanisco, T. F .; Weinstock, E. M .; Moyer, E. J .; Sayres, D. S .; Keutsch, F. N .; Kroll, J. H .; Demusz, J. N .; Allen, N. T .; Smith, J. B .; Spackman, J. R .; Anderson, J. G. (2008). „Nový fotolýzou laserem indukovaný fluorescenční přístroj pro detekci H2O a HDO ve spodní stratosféře“ (PDF). Recenze vědeckých přístrojů. 79 (6): 064101–064101–14. Bibcode:2008RScI ... 79f4101S. doi:10.1063/1.2940221. PMID  18601418.
  18. ^ A b Wunch, D .; Toon, G. C .; Blavier, J.-F. L .; Washenfelder, R. A .; Notholt, J .; Connor, B. J .; Griffith, D. W. T .; Sherlock, V .; Wennberg, P. O. (2011). „Síť pro sledování celkových uhlíkových kolon“. Filozofické transakce Královské společnosti A: Matematické, fyzikální a technické vědy. 369 (1943): 2087–2112. Bibcode:2011RSPTA.369.2087W. doi:10.1098 / rsta.2010.0240. PMID  21502178.
  19. ^ A b C Stoller-Conrad, Jessica (2014). „Integrace uhlíku od základu: TCCON je deset“ (PDF). Pozemský pozorovatel. 26 (4): 13–15. Citováno 12. května 2016.
  20. ^ A b „Výzkum financovaný uhlíkovým cyklem a ekosystémy“. Národní úřad pro letectví a vesmír. Citováno 12. května 2016.
  21. ^ Fesenmaier, Kimm (18. dubna 2016). „Aliso Canyon, Methane and Global Climate: A Conversation with Paul Wennberg“. Novinky v oblasti výzkumu vědy a techniky. Citováno 12. května 2016.
  22. ^ Frankenberg, C .; Pollock, R .; Lee, R. A. M .; Rosenberg, R .; Blavier, J.-F .; Crisp, D .; O'Dell, C. W .; Osterman, G. B .; Roehl, C .; Wennberg, P. O .; Wunch, D. (2015). „Orbiting Carbon Observatory (OCO-2): Hodnocení výkonu spektrometru pomocí přímých měření před spuštěním slunce“. Techniky měření atmosféry. 8 (1): 301–313. Bibcode:2015 AMT ..... 8..301F. doi:10.5194 / amt-8-301-2015.
  23. ^ „Prezident jmenuje vynikající mladé americké vědce“. Bílý dům. 10. února 1999.
  24. ^ Maugh II, Thomas H. (25. září 2002). „Osm Kaliforňanů vyhrává společenstva MacArthur“. Los Angeles Times. Citováno 12. května 2016.