John W. Birks

John W. Birks
John W. Birks Photo.jpg
John W. Birks
Född
John W. Birks

( 1946-12-10 ) 10 december 1946
Vinita, Oklahoma , USA
Alma mater
University of California, Berkeley University of Arkansas
Känd för Forskning inom atmosfärisk kemi , medutvecklare av den nukleära vinterteorin och utveckling av luftföroreningsmonitorer
Utmärkelser
Vetenskaplig karriär
Fält
institutioner
Avhandling [ escholarship .org /uc /item /9nk8c936 Theory of the Dissociation of Diatomic Molecules and a Study of the Emission Spectra of IF ] ( 1974)
Doktorand rådgivare Harold S. Johnston
Hemsida twobtech .com /john-birks .html

John W. Birks (född 10 december 1946, i Vinita, Oklahoma, USA) är en amerikansk atmosfärskemist och entreprenör som är mest känd för att tillsammans med Paul Crutzen ha upptäckt de potentiella atmosfäriska effekterna av kärnvapenkrig som kallas nuclear winter . Hans senaste utmärkelser inkluderar 2019 Haagen-Smit Clean Air Award för hans bidrag till atmosfärisk kemi och 2022 Future of Life Award för upptäckten av den nukleära vintereffekten.

Som entreprenör var Birks med och grundade de två teknikföretagen, 2B Technologies och InDevR . På 2B Technologies var han VD under 2005-2020 och är för närvarande chefsforskare.

tidigt liv och utbildning

Birks fick sin BS (1968) examen i kemi med höga utmärkelser från University of Arkansas . Han utförde sitt examensarbete vid University of California, Berkeley, där han avslutade sin MS (1970) och PhD (1974) i fysikalisk kemi under ledning av professor Harold S. Johnston .

Forskning och karriär

Birks började sin akademiska karriär 1974 när han började på University of Illinois i Urbana-Champaign som biträdande professor vid Institutionen för kemi.

1977 accepterade han befattningarna som docent i kemi och fellow vid Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences (CIRES) vid University of Colorado Boulder där han kunde samarbeta närmare med forskare vid National Oceanic and Atmospheric Administration och National Centrum för Atmosfärsforskning . Han befordrades till professor vid avdelningen för kemi och biokemi vid CU Boulder 1984 och fungerade som ordförande för avdelningen under 1995-1998.

Birks fick Alfred P. Sloan Fellowship 1979 och John Simon Guggenheim Fellowship 1986.

Birks grundade 2B Technologies, ett företag som specialiserat sig på utveckling av instrument för miljö- och atmosfärsmätningar, tillsammans med Dr. Mark Bollinger 1998. Efter tjugofem års tjänst gick han i pension från University of Colorado Boulder 2002 och gick med i 2B Technologies som Vice President. 2005 övertog han ledarskapet för 2B Technologies som VD.

Sedan 2002 har han varit professor emeritus vid institutionen för kemi och kollega emeritus vid Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences .

År 2003 mottog Birks ACS Award for Creative Advances in Environmental Science and Technology från American Chemical Society "för sina mätningar av hastighetskoefficienterna för kemiska reaktioner som är nyckeln till att förstå stratosfärisk ozonnedbrytning, samutveckling av den nukleära vinterteorin och uppfinningen av nya analysinstrument för miljöanalys."

2009 grundade han Global Ozone (GO3) Project, ett icke-vinstdrivande medel- och gymnasieprogram för ozonmätningar på marknära nivå. AQTreks utbildningsprogram, en utväxt av GO3-projektet som gör det möjligt för elever att utföra mobil övervakning av luftföroreningar längs vandringar av sin egen design, grundades av Birks och hans kollegor 2017.

2019 mottog Birks Haagen-Smit Clean Air Award, även känt som "Nobelpriset för luftföroreningar och klimatvetenskap", från California Air Resources Board (CARB). Priset delades ut för att ha "förstärkt vår förståelse av jordens atmosfär genom mer än 40 år av forskning, undervisning och teknisk innovation."

År 2022 fick John Birks Future of Life Award från Future of Life Institute "för att minska risken för kärnvapenkrig genom att utveckla och popularisera vetenskapen om kärnvapenvinter."

Kinetikstudier av atmosfäriska reaktioner

Birks tidiga forskning fokuserade på att upptäcka nya reaktioner som är viktiga för att kontrollera ozonnivåerna i stratosfären. Han och hans forskargrupp vid University of Illinois och senare vid University of Colorado Boulder publicerade några av de första mätningarna av temperaturberoende hastighetskoefficienter och produktfördelningar för viktiga stratosfäriska reaktioner. Några anmärkningsvärda verk var introduktioner av arterna klornitrat ( ClONO 2 ) och hypoklorsyra ( HOCl ) till stratosfärskemin via mätningar av reaktionshastigheterna som bildar dessa arter.

1977 rapporterades hastighetskoefficienten för reaktionen ClO + NO 2 + M → ClONO 2 + M först av Birks forskargrupp. Även om bildningen av klornitrat minskar effekten av klor på stratosfäriskt ozon på medelstora breddgrader, upptäcktes det senare av Susan Solomon att klornitrat spelar en nyckelroll i bildandet av det antarktiska "ozonhålet", som reagerar i den australiska våren med HCl på ytorna av polära stratosfäriska moln för att producera katalytiska former av klor. Birks-gruppen var också bland de första att rapportera temperaturberoende hastighetskoefficienter och förgreningsförhållanden för katalytiska reaktioner som involverar brom (BrO+ClO- och BrO+BrO-reaktioner), som visade sig bidra med ~20 % av ozonnedbrytningen i det antarktiska ozonhålet .

Upptäckten av nukleär vintereffekt

Under sitt akademiska sabbatsår 1981/82 vid Max Planck-institutet i Mainz, Tyskland, arbetade Birks med Paul J. Crutzen (Nobel Laurette, 1995) och skrev den första publikationen som introducerade ämnet för vad som blev känt som nukleär vinter : Atmosfären efter en kärnvapenkrig: Skymning vid middagstid (1982). Deras beräkningar visade att bränder i städer, skogar och oljeproduktion och lagringsanläggningar till följd av ett stort kärnvapenkrig skulle producera tillräckligt med rök för att blockera så mycket som 99 procent av solljuset från att nå jordens yta över hela norra halvklotet. Detta arbete, publicerat 1982 i ett specialnummer av den svenska tidskriften Ambio som en del av en större studie av miljöeffekterna av kärnvapenkrig på uppdrag av Svenska Vetenskapsakademien, följdes av en artikel av Richard Turco, Brian Toon , Thomas Ackerman , James Pollack och Carl Sagan (TTAPS) i tidskriften Science 1983. Dessa två artiklar resulterade i fleråriga studier som involverade många statliga myndigheter och laboratorier och utvärderingsrapporter från National Academy of Sciences (1985), Världshälsoorganisationen ( WHO) ), och den vetenskapliga kommittén för miljöproblem vid International Council of Scientific Unions (ICSU/SCOPE) om miljöeffekterna av kärnvapenkrig.

Mycket portabla instrument för luftkvalitetsmätningar

1998 grundade Birks tillsammans med Dr. Mark Bollinger 2B Technologies för att utveckla och kommersialisera en ny generation av miniatyrinstrument för luftövervakning. På 2B Technologies ledde Birks utvecklingen av mer än 20 olika modeller av mycket portabla och mycket noggranna instrument för spårnivåövervakning av luftföroreningarna O 3 , NO , NO 2 , NO x , kvicksilver och svart kol, och bärbara kalibratorer för O 3 , NO och NO 2 . Sju av instrumenten, inklusive den personliga ozonmonitorn i fickstorlek (POM), har utsetts till EPA Federal Equivalent Methods (FEM). År 2020 fick 2B Technologies ett Tibbetts Award från Small Business Administration för utveckling av många av dessa luftövervakningstekniker genom Small Business Innovation Research (SBIR) federala forskningsanslagsprogram. Birks fungerade som huvudutredare för de 15 SBIR-anslag som tilldelades 2B Technologies av Department of Energy (DOE), National Science Foundation (NSF), Centers for Disease Control and Prevention (CDC) och National Institute of Environmental Health Sciences of the National Institutes of Health (NIEHS/NIH).

K-12 Educational Outreach

2009 grundade Dr. Birks Global Ozone Project eller "GO3" Project, ett uppsökande program för mellan- och gymnasieskolor där elever på mer än 100 skolor runt om i världen mäter ozon med en FEM-ozonmonitor (2B Tech Model 106-L) tillsammans med meteorologiska parametrar med hjälp av en Davis väderstation. I det projektet laddades data kontinuerligt upp till en databas för visning på Google Earth och grafer online tillsammans med deltagande från skolor runt om i världen, inklusive 30 internationella skolor. Mer än 12 miljoner ozonmätningar och tillhörande meteorologiska parametrar laddades upp av dessa studentdrivna övervakningsstationer. Detta övervakningsprogram med fast bas ersattes av ett mobilt övervakningsprojekt, AQTreks, där eleverna utforskar koncentrationerna av luftföroreningar (PM 1 , PM 2,5 , PM 10 , CO, CO 2 ) i sina samhällen längs sina egna "vandringar". design. Ungefär 20 000 elever vid mer än 250 amerikanska skolor har deltagit i GO3-projektet och AQTreks under de senaste 10 åren.

Pris och ära

Några av Birks utmärkelser inkluderar följande:

Bibliografi

Böcker redigerade

  • Birks, John W. (1989). Kemiluminescens och fotokemisk reaktionsdetektion i kromatografi
  • Ehrlich, Anne H.; Birks, John W. (1990). Dolda faror: miljökonsekvenserna av att förbereda sig för krig
  • Birks, John W.; Calvert, Jack G.; Sievers, Robert E. (1992). Atmosfärens kemi: dess inverkan på globala förändringar

Utvalda publikationer

  • Aktiveringsenergierna för dissociering av diatomiska molekyler är mindre än bindningsdissociationsenergierna ( 1972)
  • Effekt av kärnkraftsexplosioner på stratosfärisk kväveoxid och ozon ( 1973)
  • Kemiluminescens av IF i gasfasreaktionen av I 2 med F 2
  • Studier av viktiga reaktioner i stratosfären. I. Reaktion av kväveoxid med ozon (1976)
  • Studier av viktiga reaktioner i stratosfären. II. Reaktioner som involverar klornitrat och klordioxid ( 1980)
  • Studier av viktiga reaktioner i stratosfären. III. Hastighetskonstant och produkter av reaktionen mellan ClO och HO 2 radikaler vid 298 K ( 1980)
  • Studier av viktiga reaktioner i stratosfären. IV. Hastighetskonstant för reaktionen Cl + HOCl → HCl + ClO över temperaturintervallet 243-365 K ( 1981)
  • Atmosfären efter ett kärnvapenkrig: Twilight at noon (1982)
  • Högprecisionsmätningar av aktiveringsenergier över små temperaturintervall: Krökning i Arrhenius-diagrammet för reaktionen NO + O 3 → NO 2 + O 2 (1982)
  • Studier av viktiga reaktioner i stratosfären. V. Hastighetskonstanter för reaktionerna O + NO 2 → NO + O 2 och O + ClO → Cl + O 2 vid 298 K (1984)
  • Studier av viktiga reaktioner i stratosfären. VI. Temperaturberoende av reaktionerna O + NO 2 → NO + O 2 och O + ClO → Cl + O 2 (1986)
  • Peroxioxalat kemiluminescensdetektion av polycykliska aromatiska kolväten i vätskekromatografi ( 1983)
  • Peroxioxalat kemiluminescensdetektion av polycykliska aromatiska aminer i vätskekromatografi (1984)
  • Effekterna på atmosfären av ett stort kärnkraftsutbyte ( 1985)
  • Luminol/H 2 O 2 kemiluminescensdetektor för analys av kväveoxid i utandningsluft ( 1999)
  • Använda polymera material för att generera ett förstärkt svar på molekylära igenkänningshändelser ( 2008)
  • Mekanism och eliminering av vattenånga-interferens vid mätning av ozon genom UV-absorbans ( 2006)
  • Miniatyr personlig ozonmonitor baserad på UV-absorbans ( 2010)
  • Användning av en uppvärmd grafitskurmaskin som ett sätt att minska störningar i UV-absorbansmätningar av atmosfäriskt ozon ( 2017)
  • Vikt rörformad fotometer för atmosfäriska mätningar av NO 2 och NO (2018)
  • Bärbar ozonkalibreringskälla oberoende av förändringar i temperatur, tryck och fuktighet för forskning och regulatoriska tillämpningar ( 2018)
  • Global Ozone (GO3) Project och AQTreks: Användning av utvecklande teknik av studenter och medborgarforskare för att övervaka luftföroreningar ( 2019)
  • Bärbar kalibrator för NO baserad på fotolys av N 2 O och en kombinerad NO/NO 2 /O 3 -källa för fältkalibrering av luftföroreningsmonitorer (2020)
Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=John_W._Birks&oldid=1139985235 "