Paul O. Wennberg es profesor de Química Atmosférica y Ciencias Ambientales e Ingeniería R. Stanton Avery en el Instituto Tecnológico de California (Caltech). [1] Es director del Centro Ronald y Maxine Linde para la Ciencia Ambiental Global. [2] Es presidente de la Red de Observación de la Columna de Carbono Total [3] y miembro fundador del proyecto Orbiting Carbon Observatory , que creó la primera nave espacial de la NASA para el análisis del dióxido de carbono en la atmósfera. [4] También es el investigador principal del Espectrómetro de Ocultación de Moléculas Traza Atmosféricas de Marte (MATMOS) para investigar los gases traza en la atmósfera de Marte. [5]
La investigación de Wennberg se centra en la química atmosférica de los planetas, incluida la calidad del aire , la fotoquímica y el ciclo del carbono . [2] Diseña y construye instrumentos científicos de teledetección e in situ que se utilizan en investigaciones de campo apoyadas por la National Science Foundation y la NASA. [5] Sus instrumentos científicos han hecho posible medir radicales en la atmósfera en concentraciones que antes no se podían detectar. Mide los gases traza atmosféricos, lo que permite describir con precisión el intercambio de dióxido de carbono y otros gases entre la atmósfera y la tierra y el océano. [6] Su investigación ha avanzado sustancialmente en la comprensión de la química atmosférica de la troposfera y la estratosfera . [7]
Paul Wennberg creció en Waterbury Center, Vermont . Recibió una licenciatura en el Oberlin College en 1985 y un doctorado en la Universidad de Harvard en 1994. [8] En Harvard, trabajó con James G. Anderson , profesor de química atmosférica. [9] Su tesis doctoral fue Mediciones in situ de radicales hidroxilo e hidroperoxilo estratosféricos . [10]
Wennberg se unió a Caltech en 1998. Fue profesor asociado de química atmosférica y ciencias de ingeniería ambiental desde 1998 hasta 2001, convirtiéndose en profesor titular en 2001. En 2004, fue nombrado profesor R. Stanton Avery de química atmosférica y ciencias ambientales e ingeniería. [2] Wennberg ha estado asociado con el Centro Ronald y Maxine Linde para la Ciencia Ambiental Global en Caltech desde que se estableció en 2008. [11] Se desempeñó como director desde 2008 hasta 2011, director interino desde 2012 hasta 2014 y director desde 2014 en adelante. [2]
Mientras aún estaba en Harvard, Wennberg desarrolló sensores aerotransportados avanzados para medir radicales en la atmósfera, en particular los radicales de hidrógeno impar OH y HO 2 . [12] El instrumento de fluorescencia inducida por láser que desarrolló se colocó en la nariz de un avión ER-2 de la NASA para medir radicales durante el vuelo. [13] [14] Se ha utilizado para medir radicales tanto en la troposfera como en la estratosfera . [13]
El sensor de Wennberg se utilizó en varias misiones de la NASA, comenzando con la misión SPADE en 1993. [13] SPADE obtuvo las primeras mediciones in situ simultáneas de OH, HO 2 , NO, NO 2 , ClO y BrO de la estratosfera inferior. Los datos se utilizaron para calcular las tasas de pérdida de ozono y mostraron que HO x dominaba la pérdida de ozono estratosférico, un resultado que no se había observado anteriormente. [15] La misión ASHOE/MAESA de la NASA (1994) tomó mediciones de HO x desde latitudes de -70°S a 70°N, llegando casi desde el polo sur hasta el polo norte. La misión STRAT (1995-1996) fue la primera en registrar mediciones de HO x en la troposfera superior, y demostró que la concentración de HO x excedía considerablemente los niveles esperados. [16] La misión POLARIS en 1997 obtuvo mediciones hasta la latitud 90° N, el polo norte. [14] A partir de 2004, el instrumento de Wennberg se modificó para realizar mediciones in situ de vapor de agua y su isotólogo HDO, y se convirtió en la base del "Hoxotopo" de Harvard. [17] [13]
Con estas herramientas, Wennberg desmintió la creencia, sostenida durante mucho tiempo, de que el ozono de la estratosfera inferior se destruye principalmente por óxidos de nitrógeno; Wennberg demostró que la catálisis de hidrógeno impar representa un proceso cuantitativamente más importante. A diferencia de la estratosfera, una fracción significativa del ozono troposférico resulta de la presencia de óxido nítrico liberado a la atmósfera por los aviones y la quema de hidrocarburos en la superficie. El ozono en la estratosfera actúa como un escudo protector contra la radiación ultravioleta, pero el ozono en la troposfera reduce significativamente la calidad del aire. Al desarrollar métodos para medir los gases radicales in situ e interpretar estos resultados dentro de un marco teórico, Wennberg ha avanzado en nuestra comprensión de la química atmosférica. [7]
Desde que se trasladó a Caltech, Wennberg ha estado profundamente involucrado en dos proyectos interrelacionados de instrumentación y recopilación de datos a largo plazo: el Observatorio Orbital de Carbono y su homólogo terrestre, la Red de Observación de la Columna de Carbono Total. [10] Los objetivos incluyen una mejor comprensión del ciclo del carbono, la validación de datos de instrumentos basados en el espacio y el establecimiento de un estándar para la recopilación de datos en red in situ desde tierra. [18]
En 2002, [10] Wennberg fue elegido presidente de la Red de Observación de la Columna de Carbono Total (TCCON). [3] En 2004, se estableció el primer sitio TCCON. [19] La Red de Observación de la Columna de Carbono Total es un grupo de alrededor de 20 sitios terrestres en todo el mundo que albergan espectrómetros de transformada de Fourier . Los espectrómetros examinan los espectros de absorción solar de infrarrojo cercano (NIR) y miden las abundancias de la columna atmosférica de CO 2 , CH 4 , CO, N 2 O y otras moléculas en los ecosistemas terrestres. [20] Los datos permiten a los investigadores identificar y estudiar las "fuentes" y "sumideros" de carbono locales, y al agrupar los datos de todo el sistema, comprender mejor los mecanismos de intercambio de carbono que involucran la atmósfera, la tierra y el océano. [19] Los datos de los sitios se utilizan para comprender la dinámica del carbono y validar los datos de las mediciones basadas en el espacio del CO 2 y el CH 4 atmosféricos . Tanto los datos terrestres como los atmosféricos se utilizan para estudiar la transferencia de carbono dentro de la atmósfera. [20] [18] TCCON detectó emisiones de metano de la fuga de gas de Aliso Canyon un día después de que se produjo la fuga. [21] "TCCON ha sido pionero en un elemento clave de las mediciones del segmento terrestre necesarias para proporcionar la base de evidencia para la formulación de políticas para los próximos 100 años". [19]
Wennberg es miembro fundador del Observatorio Orbital de Carbono y de su sucesor, el Observatorio Orbital de Carbono-2. El primer satélite no logró separarse del cohete Orbital Taurus XL utilizado como vehículo de lanzamiento el 24 de febrero de 2009 y se destruyó durante el reingreso. El segundo satélite, un duplicado casi completo, fue lanzado con éxito por la NASA el 2 de julio de 2014, utilizando un cohete ULA Delta II 7320-10C. [6] [4] [22] Los espectrómetros del satélite pueden mapear la distribución de partículas de CO2 en todo el planeta midiendo la cantidad promedio de CO2 sobre ubicaciones específicas. [6]
Wennberg es el investigador principal del desarrollo del Espectrómetro de Ocultación de Moléculas Traza Atmosféricas de Marte (MATMOS), una colaboración entre Caltech y la Agencia Espacial Canadiense con el apoyo de la NASA. MATMOS volará a bordo del Orbitador de Gases Traza de ExoMars y tomará espectros de la luz solar a través de la atmósfera de Marte a medida que la nave espacial atraviesa su salida y puesta del sol orbitales. MATMOS podrá medir los gases traza en la atmósfera de Marte en concentraciones de partes por billón. [5]
Wennberg recibió el Premio Presidencial de Carrera Temprana para Científicos e Ingenieros (PECASE) en 1999 del presidente Bill Clinton . [23] Fue nombrado miembro de la Fundación MacArthur en 2002. [7] [24]