Paul Wennberg

Paul Wennberg
Nationalitet	amerikansk
Alma mater	Oberlin College , Harvard University
Känd för	atmosfärisk vetenskap, kolets kretslopp
Make	Cheryl Margaret Wold
Utmärkelser	MacArthur-stipendiat
Vetenskaplig karriär
Fält	atmosfärsforskare _
institutioner	California Institute of Technology
Doktorand rådgivare	James G. Anderson
Hemsida	www .gps .caltech .edu /content /paul-o-wennberg

Paul O. Wennberg är R. Stanton Avery-professor i atmosfärskemi och miljövetenskap och teknik vid California Institute of Technology ( Caltech). Han är chef för Ronald och Maxine Linde Center for Global Environmental Science. Han är ordförande för Total Carbon Column Observing Network och en av grundarna av projektet Orbiting Carbon Observatory , som skapade NASA:s första rymdfarkost för analys av koldioxid i atmosfären. Han är också huvudutredare för Mars Atmospheric Trace Molecule Occultation Spectrometer (MATMOS) för att undersöka spårgaser i Mars atmosfär.

Wennbergs forskning fokuserar på planeternas atmosfäriska kemi , inklusive luftkvalitet , fotokemi och kolets kretslopp . Han designar och bygger fjärranalys och in-situ vetenskapliga instrument som används i fältundersökningar med stöd av National Science Foundation och NASA. Hans vetenskapliga instrument har gjort det möjligt att mäta radikaler i atmosfären vid koncentrationer som tidigare inte kunnat detekteras. Han mäter atmosfäriska spårgaser, vilket gör det möjligt att exakt beskriva utbytet av koldioxid och andra gaser mellan atmosfären och marken och havet. Hans forskning har avsevärt förbättrat förståelsen av den atmosfäriska kemin i troposfären och stratosfären .

Utbildning

Paul Wennberg växte upp i Waterbury Center, Vermont . Han fick en BA från Oberlin College 1985 och en Ph.D. från Harvard University 1994. På Harvard arbetade han med James G. Anderson , professor i atmosfärisk kemi. Hans doktorsavhandling var In Situ Measurements of Stratospheric Hydroxyl and Hydroperoxyl Radicals .

Karriär

Wennberg började på Caltech 1998. Han var docent i atmosfärisk kemi och miljöteknik från 1998 till 2001, och blev professor 2001. 2004 utsågs han till R. Stanton Averys professor i atmosfärisk kemi och miljövetenskap Teknik. Wennberg har varit knuten till Ronald och Maxine Linde Center for Global Environmental Science vid Caltech sedan det grundades 2008. Han var direktör från 2008 till 2011, tillförordnad direktör från 2012 till 2014 och direktör från 2014 och framåt.

Forskning

Medan han fortfarande var på Harvard utvecklade Wennberg avancerade luftburna sensorer för att mäta radikaler i atmosfären, i synnerhet de udda väte-radikalerna OH och HO ₂ . Det laserinducerade fluorescensinstrumentet som han utvecklade placerades i näsan på ett NASA ER-2-flygplan för att mäta radikaler under flygning. Det har använts för att mäta radikaler i både troposfären och stratosfären .

Wennbergs sensor användes i flera NASA-uppdrag, med början med SPADE-uppdraget 1993. SPADE erhöll de första samtidiga in situ-mätningarna av OH, HO ₂ , NO, NO ₂ , ClO och BrO från den nedre stratosfären. Data användes för att beräkna ozonförlusthastigheter och visade att HO _x dominerade stratosfärisk ozonförlust, ett resultat som inte tidigare hade kunnat observeras. NASA:s ASHOE/MAESA-uppdrag (1994) tog mätningar av HO _x från breddgrader -70°S till 70°N, och nådde nästan från sydpolen till nordpolen. STRAT-uppdraget (1995–1996) var det första som registrerade mätningar av HO _x i den övre troposfären och visade att koncentrationen av HO _x avsevärt översteg förväntade nivåer. POLARIS-uppdraget 1997 uppnådde mätningar ända till 90° N latitud, nordpolen. Från och med 2004 modifierades Wennbergs instrument för in situ mätningar av vattenånga och dess isotopolog HDO, och blev grunden för Harvards "Hoxotope".

Med hjälp av dessa verktyg kullkastade han den sedan länge hållna uppfattningen att ozon i lägre stratosfär förstörs huvudsakligen av kväveoxider; Wennberg visade att udda-vätekatalys representerar en kvantitativt viktigare process. Till skillnad från stratosfären är en betydande del av troposfäriskt ozon ett resultat av närvaron av kväveoxid som levereras till atmosfären av flygplan och förbränning av kolväten på ytan. Ozon i stratosfären fungerar som en skyddande sköld mot ultraviolett strålning, men ozon i troposfären minskar luftkvaliteten avsevärt. Genom att utveckla metoder för att mäta radikala gaser in situ och tolka dessa resultat inom en teoretisk ram har Wennberg fördjupat vår förståelse av atmosfärisk kemi.

Sedan hans flytt till Caltech har Wennberg varit djupt involverad i två inbördes relaterade långsiktiga instrumenterings- och datainsamlingsprojekt: Orbiting Carbon Observatory och dess markbaserade motsvarighet, Total Carbon Column Observing Network. Mål inkluderar bättre förståelse av kolets kretslopp, validering av data från rymdbaserade instrument och upprättande av en standard för markbaserad in situ nätverksbaserad datainsamling.

2002 valdes Wennberg till ordförande för Total Carbon Column Observing Network ( TCCON). 2004 etablerades den första TCCON-platsen. Total Carbon Column Observing Network är en grupp med cirka 20 markbaserade platser över hela världen som är värd för Fourier-transformspektrometrar . Spektrometrarna undersöker nära-infraröda (NIR) solabsorptionsspektra och mäter atmosfäriska kolonnförekomster av CO ₂ , CH ₄ , CO, N ₂ O och andra molekyler i terrestra ekosystem. Data gör det möjligt för forskare att identifiera och studera lokala kol "källor" och "sänkor", och genom att poola data över systemet, för att bättre förstå mekanismer för kolutbyte som involverar atmosfären, marken och havet. Data från platserna används för att förstå kolets dynamik och för att validera data från rymdbaserade mätningar av atmosfärisk CO ₂ och CH ₄ . Både markbundna och atmosfäriska data används för att studera kolöverföring i atmosfären. Metanutsläpp från Aliso Canyon-gasläckan upptäcktes av TCCON inom en dag efter det att läckan började. "TCCON har banat väg för ett nyckelelement i de marksegmentmätningar som krävs för att tillhandahålla bevisbasen för beslutsfattande under de kommande 100 åren."

Wennberg är en av grundarna av Orbiting Carbon Observatory och dess efterträdare, Orbiting Carbon Observatory-2. Den första satelliten misslyckades med att separera från Orbital Taurus XL-raketen som användes som bärraket den 24 februari 2009 och förstördes under återinträde. Den andra satelliten, en nästan dubblett, lanserades framgångsrikt av NASA den 2 juli 2014 med en ULA Delta II 7320-10C raket. Spektrometrar på satelliten kan kartlägga fördelningen av CO ₂ -partiklar över planeten genom att mäta den genomsnittliga mängden CO ₂ ovanför specifika platser.

Wennberg är huvudutredare för utvecklingen av Mars Atmospheric Trace Molecule Occultation Spectrometer (MATMOS), ett samarbete mellan Caltech och Canadian Space Agency med NASA-stöd. MATMOS kommer att flygas på ExoMars Trace Gas Orbiter och ta spektra av solljuset genom Mars atmosfär när rymdfarkosten går genom sin soluppgång och solnedgång. MATMOS kommer att kunna mäta spårgaser i Mars atmosfär i en koncentration av delar per biljon.

Pris och ära

Wennberg mottog ett Presidential Early Career Award for Scientists and Engineers (PECASE) 1999 av president Bill Clinton . Han utsågs till MacArthur Foundation Fellow 2002.