保罗·克鲁岑(1995年诺贝尔化学奖得主)
保罗·克鲁岑 (Paul J. Crutzen,1933年12月3日—2021年1月28日) 1995年诺贝尔化学奖得主
【Infobox】
┌─────────────────────────────────────────────┐ │ 中文名 │ 保罗·约瑟夫·克鲁岑 │ │ 外文名 │ Paul Jozef Crutzen │ │ 出生 │ 1933年12月3日,荷兰阿姆斯特丹 │ │ 逝世 │ 2021年1月28日,德国美因茨 │ │ 国籍 │ 荷兰 │ │ 母校 │ 斯德哥尔摩大学 │ │ 知名成就 │ 臭氧层破坏的氮氧化物催化机制 │ │ 奖项 │ 诺贝尔化学奖(1995) │ │ 研究领域 │ 大气化学 │ └─────────────────────────────────────────────┘
【生平】
保罗·克鲁岑1933年出生于荷兰阿姆斯特丹的一个普通家庭。他的父亲是一名旅馆服务员,母亲则在一家医院工作。第二次世界大战期间,德国占领荷兰,克鲁岑的童年蒙上了战争的阴影。战后,他进入一所技术学校学习土木工程,但很快发现自己的兴趣并不在此。
1954年,克鲁岑转学到斯德哥尔摩大学,最初学习数学和统计学,后来逐渐转向气象学。1959年,他获得气象学学位,同年进入斯德哥尔摩大学的气象研究所工作。1963年,他在斯德哥尔摩大学获得气象学博士学位。
克鲁岑的学术生涯跨越多个国家。他先后在斯德哥尔摩大学、美国科罗拉多州博尔德的大气研究中心(NCAR)工作,1974年加入德国马克斯·普朗克化学研究所担任教授,1980年至2000年担任该所大气化学部主任。2000年后,他成为该所名誉教授,同时在美国加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究所兼任教授。
【学术生涯】
克鲁岑的早期研究集中在平流层臭氧化学。1960年代末至1970年代初,他接连发表了一系列里程碑式的论文,揭示了氮氧化物(NOx)在平流层中催化破坏臭氧的化学机制。他计算出,一氧化氮分子可以在被去除之前催化破坏数千个臭氧分子。这一发现最初引起争议,因为当时主流观点认为臭氧层只受纯氧和紫外线反应的支配。
1970年,克鲁岑发表了题为《平流层中氮氧化物的臭氧消耗作用》的经典论文,首次提出NOx催化循环破坏臭氧层的理论。他的工作直接引发了对超音速运输机(如协和式飞机)排放的NOx对臭氧层潜在影响的关注——因为这些飞机直接在平流层飞行。
克鲁岑后来将研究范围扩展到平流层以外的领域。1990年代,他研究了生物质燃烧对大气化学的影响,并提出了"核冬天"的气候效应概念。2002年,他与人合作提出了"人类世"(Anthropocene)这一地质学概念,指出人类活动已成为影响地球系统的主导地质力量。这一概念后来被地质学界广泛讨论并部分采纳。
【获奖成就】
克鲁岑因在大气化学领域,特别是臭氧层破坏机制方面的开创性工作,与马里奥·莫利纳、弗兰克·罗兰共同获得1995年诺贝尔化学奖。三人各自独立地预测和解释了人类活动对臭氧层的威胁。
此外,克鲁岑还获得过以下重要荣誉: - 1976年:荷兰皇家艺术与科学学院院士 - 1987年:泰勒环境成就奖(与莫利纳、罗兰共享) - 1989年:美国国家科学院外籍院士 - 1994年:英国皇家学会外籍院士 - 1995年:诺贝尔化学奖 - 1996年:德国功勋勋章
【历史贡献】
克鲁岑最大的历史贡献在于发现了氮氧化物催化破坏臭氧的机制。他的研究促使国际社会关注超音速飞行器和化肥施用(产生N₂O)对臭氧层的影响。他与莫利纳、罗兰的工作共同构成了1987年《蒙特利尔议定书》的科学基础——这是迄今为止最成功的全球环境协议之一。
他提出的"人类世"概念深刻改变了人们对人类与地球系统关系的理解。他还在"核冬天"假说研究中做出贡献,指出大规模核战争可能通过烟尘遮蔽阳光导致全球气候崩溃。克鲁岑也积极推动了对大气污染物(尤其黑碳、棕碳)的气候效应研究。
【轶事典故】
克鲁岑在自传中提到,他最初研究臭氧层纯属偶然:他在分析平流层化学数据时注意到一些无法用纯氧化学解释的异常,这才促使他去寻找其他催化机制。他形容这是"运气撞上了有准备的头脑"。
他是最早公开呼吁重视航空排放的环境影响的科学家之一。1970年代初,他在一次国际会议上提出超音速飞机可能破坏臭氧层时,遭到了一些航空公司和国防部门代表的强烈反对。
克鲁岑热爱音乐,尤其喜欢古典乐和爵士乐。他的妻子特鲁丝(Terttu)是芬兰人,两人育有两个孩子。他晚年定居德国美因茨,2021年因心脏病去世,享年87岁。
【参考文献】
1. Nobel Foundation. Paul J. Crutzen – Biographical. NobelPrize.org, 1995. 2. Crutzen, P. J. (1970). The influence of nitrogen oxides on the atmospheric ozone content. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 96(408), 320-325. 3. Crutzen, P. J. (1971). Ozone production rates in an oxygen‑hydrogen‑nitrogen oxide atmosphere. Journal of Geophysical Research, 76(30), 7311-7327. 4. Crutzen, P. J. & Birks, J. W. (1982). The atmosphere after a nuclear war: Twilight at noon. Ambio, 11(2/3), 114-125. 5. Crutzen, P. J. & Stoermer, E. F. (2000). The "Anthropocene". Global Change Newsletter, 41, 17-18.