克魯岑
人物生平
1933年生於荷蘭阿退縮不前斯特凡,荷蘭國籍,1973年獲Stockholm大學氣象博士學位。現為德國Max-Planck-Institute for Chemistry教授,是瑞典後家科學院、瑞典皇家工程科學院院
含氮化合物引起的臭氧層耗損:1970年Paul Crutzen提出:NO和NO2可以起催化作用,造成O3損耗。Crutzen進一步指出:平流層中的NO和NO2是由化學性質穩定的N2O分解而成;而N2O來源於土壤施肥和微生物轉化。他論證了臭氧層的厚度與土壤微生物的關係。這一發現推動了全球生物化學循環的研究。次年,美國加州大學貝克萊分校的Harold Johnston教授也注意到了在20km高度的臭氧層中,超音速飛機排放的氮氧化物也可能引起臭氧層耗損。Crutzen和Johnston的工作曾引起科學家、技術人員和決策者的極大關注,這在相當程度上推動了環境化學和大氣化學的發展。
南極「臭氧洞」的成因:Crutzen及其同事們提出了平流層春季雲內粒子表面化學反應的機理,解釋了這一現象.不溶於水的、化學惰性的CFCs經過一、二年的時間在對流層傳輸,混合均勻,然後,通過大氣環流主要在熱帶上空進入平流層。風又使CFCs從熱帶向南、北極移動,在平流層內混合均勻。因地理上的差異,兩極的氣象條件完全不同。南極大陸周圍被海洋包圍,這一條件促成極地春雲和極低的平流層氣溫。那裡的水和硝酸等物質形成了「極地平流層 "(Polar Strato—spheric Clouds)。雲中顆粒物的表面多相反應使臭氧分解反應加劇。而在北極,沒有南極那樣的陸地/海洋特徵,上空平流層的氣溫高於南極上空,很少出現「極地平流層雲」,故臭氧耗損也小得多。Crutzen等人的工作推動了大氣化學研究的新分支:「粒子表面多相化學」的進展。
對流層中臭氧增加使空氣質量惡化:雖然Crutzen獲獎的直接原因是對平流層臭氧的卓越研究,然而他在對流層臭氧的形成機制研究中也是世界上的領先者。與平流層臭氧耗損相反,對流層中臭氧含量呈上升趨勢,局部地區有時達到相當高的濃度。由於臭氧有較高的化學反應活性,對人體和生物組織有直接損害。臭氧的光解產物O(1D)具有足夠的能量與H2O、CH4等物質反應產生自由基,從而引發一系列大氣化學反應,發生二次污染,例如:光化學煙霧和酸雨。
獲獎
1986: 美國地球物理協會理事
1989: 泰勒獎
1991: 瑞典皇家科學院院士
1995: 諾貝爾化學獎 (與馬里奧·莫利納和弗蘭克·舍伍德·羅蘭分享)
1995: 因為"保護臭氧層的突出貢獻"而獲得由聯合國環境署頒發的全球臭氧獎
1996: 國際臭氧委員會榮譽委員
1999: 俄羅斯科學院外籍院士
2002: 地球科學領域引用率最高的作者(從1991年到2001年所發表的110篇文章總共被引用2911次——科學信息研究所)
獲獎理由
研究並解釋了大氣中臭氧形成、分解的過程及機制,指出:臭氧層對某些化合物極為敏感,空調器和冰箱使用的氟利昂、噴氣式飛機和汽車尾氣中所含的氮氧化物, 都會導致臭氧層空洞擴大
克魯岑、莫利納、羅蘭率先研究並解釋了大氣中臭氧形成、分解的過程及機制,指出:臭氧層對某些化合物極為敏感,空調器和冰箱使用的氟利昂、噴氣式飛機和汽車尾氣中所含的氮氧化物, 都會導致臭氧層空洞擴大,他們於1995年獲獎。
臭氧層位於地球大氣的平流層中,能吸收大部分太陽紫外線,保護地球上的 生物免受損害,而正是他們闡明了導致臭氧層損耗的化學機理,並找到了人類活動會導致臭氧層損耗的證據,在這些研究推動下,保護臭氧層已經成為世界關注的重大環境課題,1987年簽訂蒙特利爾議定書,規定逐步在世界範圍內禁止氯氟烴等消耗臭氧層物質的作用。
克魯岑,荷蘭人,由於證明了氮的氧化物會加速平流層中保護地球不受太陽紫外線輻射的臭氧的分解而獲獎,雖然他的研究成果一開始沒有被廣泛接受,但為以後的其他化學家的大氣研究開通了道路。