Пол Веннберг - Paul Wennberg

Пол Веннберг
НациональностьАмериканец
Альма-матерОберлин колледж, Гарвардский университет
Известенатмосферная наука, углеродный цикл
Супруг (а)Шерил Маргарет Уолд
НаградыMacArthur Fellow
Научная карьера
Поляатмосферный ученый
УчрежденияКалифорнийский технологический институт
ДокторантДжеймс Г. Андерсон
Интернет сайтwww.GPS.caltech.edu/содержание/ пол-о-веннберг

Пол О. Веннберг является профессором Р. Стэнтона Эйвери Атмосферный Химии и экологии и инженерии в Калифорнийский технологический институт (Калифорнийский технологический институт).[1] Он является директором Центра глобальной экологической науки Рональда и Максин Линде.[2] Он председатель Сеть наблюдения за общим содержанием углерода[3] и один из основателей Орбитальная углеродная обсерватория проект, в рамках которого НАСА создал первый космический аппарат для анализа углекислого газа в атмосфере.[4] Он также является главным исследователем Марсианского оккультационного спектрометра атмосферных следов молекул (MATMOS) для исследования газовых примесей в атмосфере Марса.[5]

Исследования Веннберга сосредоточены на химия атмосферы планет, в том числе качество воздуха, фотохимия, а цикл углерода.[2] Он разрабатывает и создает инструменты дистанционного зондирования и исследования на местах, которые используются в полевых исследованиях при поддержке Национального научного фонда и НАСА.[5] Его научные инструменты позволили измерить радикалы в атмосфере в концентрациях, которые ранее не могли быть обнаружены. Он измеряет газовые примеси в атмосфере, что позволяет точно описать обмен углекислым газом и другими газами между атмосферой, сушей и океаном.[6] Его исследования существенно продвинули понимание химического состава атмосферы тропосфера и стратосфера.[7]

Образование

Пол Веннберг вырос в Центр Уотербери, Вермонт. Он получил степень бакалавра искусств. из Оберлин колледж в 1985 г. и докторскую степень. из Гарвардский университет в 1994 г.[8] В Гарварде он работал с Джеймс Г. Андерсон, профессор химии атмосферы.[9] Его докторская диссертация была Измерения in situ стратосферных гидроксильных и гидропероксильных радикалов.[10]

Карьера

Веннберг начал работать в Калифорнийском технологическом институте в 1998 году. Он был адъюнкт-профессором химии атмосферы и экологической инженерии с 1998 по 2001 год, а в 2001 году стал профессором. В 2004 году он был назначен профессором химии атмосферы и наук об окружающей среде Р. Стэнтона Эйвери и Инженерное дело.[2] Веннберг был связан с Центром глобальной экологической науки Рональда и Максин Линде в Калифорнийском технологическом институте с момента его основания в 2008 году.[11] Он был директором с 2008 по 2011 год, исполняющим обязанности директора с 2012 по 2014 год и директором с 2014 года.[2]

Исследование

Еще в Гарварде Веннберг разработал передовые бортовые датчики для измерения радикалы в атмосфере, в частности радикалы нечетного водорода ОЙ и HO2.[12] Разработанный им прибор для индуцированной лазером флуоресценции был помещен в носовую часть самолета НАСА ER-2 для измерения содержания радикалов во время полета.[13][14] Он использовался для измерения радикалов как в тропосфера и стратосфера.[13]

Датчик Веннберга использовался в нескольких миссиях НАСА, начиная с миссии SPADE в 1993 году.[13] SPADE получил первые одновременные измерения на месте OH, HO2, НЕТ НЕТ2, ClO и BrO из нижней стратосферы. Эти данные использовались для расчета скорости потери озона и показали, что HOИкс преобладает потеря стратосферного озона, результат, который ранее не наблюдался.[15] Миссия НАСА ASHOE / MAESA (1994) провела измерения HOИкс от -70 ° южной широты до 70 ° северной широты, достигая почти от южного полюса до северного полюса. Миссия STRAT (1995-1996 гг.) Была первой, кто зафиксировал измерения HOИкс в верхней тропосфере и продемонстрировал, что концентрация HOИкс значительно превысил ожидаемые уровни.[16] Миссия POLARIS в 1997 году провела измерения вплоть до 90 ° северной широты, северного полюса.[14] В 2004 году прибор Веннберга был модифицирован для измерения водяного пара на месте и его Изотополог HDO, и стал основой гарвардского «Hoxotope».[17][13]

Используя эти инструменты, он опроверг давнее убеждение, что озон нижних слоев стратосферы разрушается в основном оксидами азота; Веннберг показал, что катализ нечетным водородом представляет собой количественно более важный процесс. В отличие от стратосферы, значительная часть тропосферного озона является результатом присутствия оксида азота, доставляемого в атмосферу самолетами, и сжигания углеводородов на поверхности. Озон в стратосфере действует как защитный экран от ультрафиолетового излучения, но озон в тропосфере значительно снижает качество воздуха. Разрабатывая методы измерения радикальных газов на месте и интерпретируя эти результаты в рамках теоретической основы, Веннберг продвинул наше понимание химии атмосферы.[7]

С момента своего переезда в Калифорнийский технологический институт Веннберг активно участвовал в двух взаимосвязанных долгосрочных проектах по созданию приборов и сбору данных: орбитальной обсерватории углерода и ее наземному аналогу - Сети наблюдения за общим содержанием углерода.[10] Цели включают лучшее понимание углеродного цикла, проверку данных, полученных с помощью космических приборов, и установление стандарта для сбора наземных сетевых данных in situ.[18]

В 2002,[10] Веннберг был избран председателем Сеть наблюдения за общим содержанием углерода (TCCON).[3] В 2004 году был создан первый сайт TCCON.[19] Сеть наблюдений за общим содержанием углерода - это группа из около 20 наземных станций по всему миру, на которых размещены Спектрометры с преобразованием Фурье. Спектрометры исследуют спектры поглощения Солнца в ближней инфракрасной области (NIR) и измеряют содержание CO в атмосферном столбе.2, CH4, ПРОТИВ2O и другие молекулы в наземных экосистемах.[20] Данные позволяют исследователям выявлять и изучать местные «источники» и «поглотители» углерода, а также путем объединения данных по всей системе, чтобы лучше понять механизмы углеродного обмена с участием атмосферы, суши и океана.[19] Данные с участков используются для понимания динамики углерода и подтверждения данных космических измерений CO в атмосфере.2 и CH4. Для изучения переноса углерода в атмосфере используются как земные, так и атмосферные данные.[20][18] Выбросы метана от Утечка газа в каньоне Алисо были обнаружены TCCON в течение суток после начала утечки.[21] «Компания TCCON впервые применила ключевой элемент измерений наземного сегмента, необходимый для обеспечения доказательной базы для выработки политики на следующие 100 лет».[19]

Веннберг является одним из основателей Орбитальная углеродная обсерватория и ее преемник, орбитальная углеродная обсерватория-2. Первый спутник не отделился от ракеты Orbital Taurus XL, которая использовалась в качестве ракеты-носителя 24 февраля 2009 года, и был уничтожен при входе в атмосферу. Второй спутник, почти дубликат, был успешно запущен НАСА 2 июля 2014 года с помощью ракеты ULA Delta II 7320-10C.[6][4][22] Спектрометры на спутнике могут отображать распределение CO2 частиц по всей планете, измеряя среднее количество CO2 над определенными местами.[6]

Веннберг является главным исследователем в разработке спектрометра затмения молекул атмосферы Марса (MATMOS), созданного в сотрудничестве между Калтехом и Канадское космическое агентство при поддержке НАСА. MATMOS будет летать на Газовый орбитальный аппарат ExoMars и снимать спектры солнечного света через атмосферу Марса, когда космический корабль проходит по орбитам восхода и захода солнца. MATMOS сможет измерять следовые газы в атмосфере Марса при концентрациях в частях на триллион.[5]

Награды и отличия

Веннберг получил президентскую премию за раннюю карьеру для ученых и инженеров (PECASE) в 1999 году от президента. Билл Клинтон.[23] Его назвали Фонд Макартура Сотрудник 2002 г.[7][24]

Рекомендации

  1. ^ "Пол О. Веннберг". Калтех. Архивировано из оригинал 24 августа 2018 г.. Получено 10 мая 2016.
  2. ^ а б c d "Пол О. Веннберг". Экология и инженерия. Получено 10 мая 2016.
  3. ^ а б Гриффит, Д. (2014). «Дистанционное зондирование состава атмосферы в ближнем инфракрасном диапазоне с земли и из космоса: Сеть наблюдения за общим углеродом (TCCON), GOSAT и OCO-2». Свет, энергия и окружающая среда, Технический дайджест OSA: ETh4A.2. Дои:10.1364 / E2.2014.ETh4A.2. ISBN  978-1-55752-756-1. Получено 12 мая 2016.
  4. ^ а б Crisp, D .; Атлас, Р.М .; Бреон, Ф.-М; Браун, Л. Р.; Берроуз, Дж. П.; Ciais, P .; Коннор, Б.Дж .; Doney, S.C; Fung, I.Y; Джейкоб, Д.Дж .; Miller, C.E; O'Brien, D .; Pawson, S .; Рандерсон, Дж. Т.; Rayner, P .; Салавич, Р.Дж .; Сандер, С.П .; Sen, B .; Стивенс, Г.Л .; Танс, П.П .; Toon, G.C; Wennberg, P.O; Wofsy, S.C; Yung, Y.L; Kuang, Z .; Chudasama, B .; Sprague, G .; Weiss, B .; Pollock, R .; и другие. (2004). "Миссия орбитальной углеродной обсерватории (OCO)". Успехи в космических исследованиях. 34 (4): 700–709. Bibcode:2004AdSpR..34..700C. Дои:10.1016 / j.asr.2003.08.062.
  5. ^ а б c Оливенштейн, Лори (2010). «Калтех, Канадское космическое агентство одобрило проект НАСА по разработке спектрометра для полета на Марс». Новости Калифорнийского технологического института. Получено 12 мая 2016.
  6. ^ а б c Морин, Монте (30 июня 2014 г.). «НАСА делает вторую попытку запустить спутник для измерения СО2». Лос-Анджелес Таймс. Получено 10 мая 2016.
  7. ^ а б c Фонд Джона Д. и Кэтрин Т. Макартуров. "MacArthur Fellows сентябрь 2002 г.". Получено 2007-06-02.
  8. ^ Веннберг, Пол. "Пол Веннберг / Калтех". Калтех. Получено 10 мая 2016.
  9. ^ "Anderson Research Group". Гарвардский колледж. Получено 10 мая 2016.
  10. ^ а б c "Пол О. Веннберг (C.V.)" (PDF). Калтех. Получено 12 мая 2016.
  11. ^ "Лаборатория Linde + Robinson в Калтехе". Los Angeles Conservancy. Получено 10 мая 2016.
  12. ^ Веннберг, П. О .; Cohen, R.C .; Hazen, N.L .; Лапсон, Л. Б .; Allen, N.T .; Hanisco, T. F .; Оливер, Дж. Ф .; Lanham, N.W .; Demusz, J. N .; Андерсон, Дж. Г. (1994). «Авиационный лазерно-индуцированный флуоресцентный прибор для обнаружения in situ гидроксильных и гидропероксильных радикалов» (PDF). Обзор научных инструментов. 65 (6): 1858–1876. Bibcode:1994RScI ... 65.1858W. Дои:10.1063/1.1144835.
  13. ^ а б c d North, Gerald R .; Пайл, Джон А .; Чжан, Фуцин (2014). Энциклопедия атмосферных наук. Elsevier Academic Press. С. 393–394. ISBN  9780123822253. Получено 11 мая 2016.
  14. ^ а б "HOx Research Group". Андерсон Групп. Архивировано из оригинал 29 июня 2016 г.. Получено 12 мая 2016.
  15. ^ Веннберг, П. О .; Cohen, R.C .; Stimpfle, R.M .; Koplow, J. P .; Андерсон, Дж. Г .; 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 .; Подольске, Дж. Р .; Chan, K. R .; Уофси, С. К. (1994). «Удаление стратосферного O3 радикалами: измерения на месте OH, HO2, NO, NO2, ClO и BrO». Наука. 266 (5184): 398–404. Bibcode:1994Наука ... 266..398Вт. Дои:10.1126 / science.266.5184.398. PMID  17816682. S2CID  2520718.
  16. ^ Веннберг, П. О .; Hanisco, T. F .; Jaegle, L .; Джейкоб, Д. Дж .; Hintsa, E.J .; Lanzendorf, E. J .; Андерсон, Дж. Г .; Gao, R .; Keim, E. R .; Donnelly, S. G .; Негр ЛАД; Fahey, D.W .; McKeen, S.A .; Salawitch, R.J .; Webster, C.R .; May, R.D .; Herman, R. L .; Proffitt, M. H .; Маргитан, Дж. Дж .; Атлас, Э. Л .; Schauffler, S.M .; Flocke, F .; McElroy, C.T .; Буй, Т. П. (1998). «Радикалы водорода, радикалы азота и производство O3 в верхних слоях тропосферы». Наука. 279 (5347): 49–53. Bibcode:1998Sci ... 279 ... 49 Вт. Дои:10.1126 / science.279.5347.49. PMID  9417019.
  17. ^ Сент-Клер, Дж. М .; Hanisco, T. F .; Weinstock, E.M .; Мойер, Э. Дж .; Sayres, D. S .; Keutsch, F. N .; Kroll, J. H .; Demusz, J. N .; Allen, N.T .; Smith, J. B .; Spackman, J. R .; Андерсон, Дж. Г. (2008). «Новый лазерно-индуцированный флуоресцентный прибор для фотолиза для обнаружения H2O и HDO в нижней стратосфере» (PDF). Обзор научных инструментов. 79 (6): 064101–064101–14. Bibcode:2008RScI ... 79f4101S. Дои:10.1063/1.2940221. PMID  18601418.
  18. ^ а б Wunch, D .; Toon, G.C .; Блавье, Ж.-Ф. L .; Вашенфельдер, Р. А .; Notholt, J .; Коннор, Б. Дж .; Griffith, D. W. T .; Шерлок, В .; Веннберг, П. О. (2011). "Сеть наблюдений за общим содержанием углерода". Философские труды Королевского общества A: математические, физические и инженерные науки. 369 (1943): 2087–2112. Bibcode:2011RSPTA.369.2087W. Дои:10.1098 / rsta.2010.0240. PMID  21502178.
  19. ^ а б c Столлер-Конрад, Джессика (2014). «Интеграция углерода с нуля: TCCON исполняется десять лет» (PDF). Наблюдатель Земли. 26 (4): 13–15. Получено 12 мая 2016.
  20. ^ а б «Исследования, финансируемые из углеродного цикла и экосистем». Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. Получено 12 мая 2016.
  21. ^ Фесенмайер, Кимм (18 апреля 2016 г.). «Каньон Алисо, метан и глобальный климат: беседа с Полом Веннбергом». Новости науки и технологий. Получено 12 мая 2016.
  22. ^ Frankenberg, C .; Pollock, R .; Ли, Р. А. М .; Rosenberg, R .; Blavier, J.-F .; Crisp, D .; O'Dell, C.W .; Остерман, Г. Б .; Roehl, C .; Веннберг, П. О .; Вунк, Д. (2015). «Орбитальная углеродная обсерватория (OCO-2): оценка характеристик спектрометра с использованием прямых измерений перед запуском на солнце». Методы атмосферных измерений. 8 (1): 301–313. Bibcode:2015АМТ ..... 8..301F. Дои:10.5194 / amt-8-301-2015.
  23. ^ «Президент назвал выдающихся молодых ученых США». Белый дом. 10 февраля 1999 г.
  24. ^ Мо II, Томас Х. (25 сентября 2002 г.). «Восемь калифорнийцев выиграли стипендии Макартура». Лос-Анджелес Таймс. Получено 12 мая 2016.