بول ج. كروتزن

بول جوزيف كروتزن ( بالهولندية: [ pʌul ˈjoːzəf ˈkrʏtsə(n) ] ؛ 3 ديسمبر 1933 - 28 يناير 2021) ^{[ 1 ] [ 2 ]} كان عالم أرصاد جوية وكيميائيًا جويًا هولنديًا . ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]} في عام 1995، مُنح جائزة نوبل في الكيمياء إلى جانب ماريو مولينا وفرانك شيروود رولاند لأبحاثهم في كيمياء الغلاف الجوي، وتحديدًا لجهوده في دراسة تكوين وتحلل الأوزون الجوي. بالإضافة إلى دراسة طبقة الأوزون وتغير المناخ ، ساهم في نشر مصطلح الأنثروبوسين لوصف حقبة جديدة مقترحة في العصر الرباعي، حيث يكون للأنشطة البشرية تأثير بالغ على الأرض. وكان أيضاً من بين أوائل العلماء الذين قدموا فكرة الشتاء النووي لوصف الآثار المناخية المحتملة الناجمة عن التلوث الجوي واسع النطاق بما في ذلك الدخان الناتج عن حرائق الغابات، والعوادم الصناعية، ومصادر أخرى مثل حرائق النفط.

كان عضواً في الأكاديمية الملكية السويدية للعلوم وعضواً أجنبياً منتخباً في الجمعية الملكية في المملكة المتحدة. ^{[ 6 ]}

وُلد كروتزن في أمستردام، وهو ابن آنا (غورك) وجوزيف كروتزن. ^{[ 7 ]} في سبتمبر 1940، وهو العام نفسه الذي غزت فيه ألمانيا هولندا، التحق كروتزن بأول عام له في المدرسة الابتدائية. انتقلت فصوله الدراسية بين مواقع مختلفة بعد أن استولى الألمان على المدرسة الابتدائية؛ وخلال الأشهر الأخيرة من الحرب، عانى من " شتاء الجوع " حيث توفي العديد من زملائه في المدرسة بسبب المجاعة أو المرض. ^{[ 8 ]} في عام 1946، وبمساعدة خاصة، تخرج من المدرسة الابتدائية وانتقل إلى مدرسة هوغيري برغر سكول (مدرسة المواطنين العليا). هناك، وبمساعدة والديه المنفتحين، أتقن الفرنسية والإنجليزية والألمانية. ^{[ 8 ]} إلى جانب اللغات، ركز أيضًا على العلوم الطبيعية في هذه المدرسة، وتخرج منها عام 1951؛ إلا أن نتائج امتحاناته لم تؤهله للحصول على منح دراسية جامعية. ^{[ ٨ ]} بدلاً من ذلك، درس الهندسة المدنية في إحدى كليات التعليم المهني العالي ذات التكاليف المنخفضة، والتحق بوظيفة في مكتب إنشاء الجسور في أمستردام عام ١٩٥٤. ^{[ ٨ ]} بعد إتمام خدمته العسكرية، تزوج عام ١٩٥٨ من تيرتو سوينين، وهي طالبة جامعية فنلندية كان قد التقى بها قبل بضع سنوات، وانتقل معها إلى جافلي ، وهي مدينة صغيرة تقع على بُعد ٢٠٠ كيلومتر شمال ستوكهولم، حيث عمل في مكتب إنشاءات. ^{[ ٨ ]} بعد أن رأى إعلانًا من قسم الأرصاد الجوية في جامعة ستوكهولم عن وظيفة مبرمج حاسوب، تقدم بطلب، وتم اختياره، وفي يوليو ١٩٥٩ انتقل مع زوجته وابنته الرضيعة إيلونا إلى ستوكهولم. ^{[ ٨ ]}

في عشرينيات القرن العشرين، بدأ علماء الأرصاد الجوية النرويجيون باستخدام ميكانيكا الموائع في تحليل الأحوال الجوية، وبحلول عام 1959، كان معهد الأرصاد الجوية بجامعة ستوكهولم في طليعة أبحاث الأرصاد الجوية باستخدام النمذجة العددية. ^{[ 8 ]} وقد تم التحقق من صحة هذه النظريات في عام 1960 من خلال صور التقطها القمر الصناعي TIROS ، وهو أول قمر صناعي للأرصاد الجوية.

في ذلك الوقت، كانت جامعة ستوكهولم تضم أسرع الحواسيب في العالم، وهي حاسوب BESK (حاسبة التسلسل الإلكتروني الثنائي) وخليفته Facit EDB . وقد شارك كروتزن في برمجة وتطبيق بعض تلك النماذج العددية المبكرة للتنبؤ بالطقس، كما طور بنفسه نموذجًا للأعاصير المدارية. ^{[ 8 ]}

أثناء عمله كمبرمج في الجامعة، تمكن من حضور محاضرات أخرى، وفي عام 1963 تقدم بطلب للحصول على درجة الدكتوراه بأطروحة تجمع بين الرياضيات والإحصاء والأرصاد الجوية. ^{[ 8 ]}

على الرغم من نيته توسيع نموذجه الخاص بالأعاصير لأطروحته، طُلب منه حوالي عام 1965 مساعدة علماء أمريكيين في وضع نموذج عددي لتوزيع أشكال الأكسجين المتآصلة (الأكسجين الذري، والأكسجين الجزيئي، والأوزون ) في الستراتوسفير ، والميزوسفير ، والطبقة الحرارية السفلى . تضمن ذلك دراسات حول كيمياء الستراتوسفير والكيمياء الضوئية للأوزون. وقد أشارت أطروحته للدكتوراه، التي مُنحت له عام 1968 بعنوان " تحديد المعاملات الظاهرة في النظريتين "الجافة" و"الرطبة" للكيمياء الضوئية للأوزون في الستراتوسفير" ، إلى ضرورة دراسة أكاسيد النيتروجين (NOx). ^{[ 8 ]}

حظيت أطروحته باستقبال جيد وأدت إلى حصوله على زمالة ما بعد الدكتوراه في مختبر كلارندون بجامعة أكسفورد ، نيابة عن منظمة أبحاث الفضاء الأوروبية (ESRO)، وهي المنظمة السابقة لوكالة الفضاء الأوروبية ( ESA ). ^{[ 8 ]}

أجرى كروتزن أبحاثًا في المقام الأول في مجال كيمياء الغلاف الجوي . ^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]} ويُعرف كروتزن بأبحاثه حول استنفاد طبقة الأوزون . في عام 1970 ^{[ 15 ]} أشار إلى أن انبعاثات أكسيد النيتروز ( N₂O ) ، وهو غاز مستقر طويل الأمد تنتجه بكتيريا التربة، من سطح الأرض _، يمكن أن تؤثر على كمية أكسيد النيتريك (NO) في طبقة الستراتوسفير. بيّن كروتزن أن أكسيد النيتروز يبقى لفترة كافية للوصول إلى طبقة الستراتوسفير، حيث يتحول إلى NO. ثم لاحظ كروتزن أن زيادة استخدام الأسمدة قد تؤدي إلى زيادة انبعاثات أكسيد النيتروز عن المعدل الطبيعي، مما ينتج عنه بدوره زيادة في كمية NO في طبقة الستراتوسفير. وبالتالي، يمكن للنشاط البشري أن يؤثر على طبقة الأوزون في الستراتوسفير. في العام التالي، أشار كروتزن (بشكل مستقل) وهارولد جونستون إلى أن انبعاثات أكسيد النيتروجين من أسطول طائرات النقل الأسرع من الصوت (بضع مئات من طائرات بوينغ 2707 ) المقترحة آنذاك، والتي ستطير في طبقة الستراتوسفير السفلى، يمكن أن تستنزف طبقة الأوزون؛ ومع ذلك، فقد شككت تحليلات أحدث في هذا الأمر باعتباره مصدر قلق كبير. ^{[ 16 ]}

في عام 1974، تلقى كروتزن مسودة بحثية قبل النشر من إعداد فرانك س. رولاند ، أستاذ الكيمياء في جامعة كاليفورنيا، إرفاين ، وماريو ج. مولينا، باحث ما بعد الدكتوراه من المكسيك. تناول البحث الآثار المدمرة المحتملة لمركبات الكلوروفلوروميثان على طبقة الأوزون. وعلى الفور، وضع كروتزن نموذجًا لهذا التأثير، والذي تنبأ باستنزاف حاد للأوزون إذا استمر استخدام هذه المواد الكيميائية بالمعدل الحالي. ^{[ 8 ]}

حدد كروتزن اهتماماته البحثية الرئيسية في "كيمياء الستراتوسفير والتروبوسفير، ودورهما في الدورات البيوجيوكيميائية والمناخ". ^{[ 17 ]} منذ عام 1980، عمل في قسم كيمياء الغلاف الجوي بمعهد ماكس بلانك للكيمياء ، ^{[ 18 ]} في ماينز ، ألمانيا؛ ومعهد سكريبس لعلوم المحيطات بجامعة كاليفورنيا، سان دييغو ؛ ^{[ 19 ]} وجامعة سيول الوطنية ، ^{[ 20 ]} في كوريا الجنوبية. كما شغل منصب أستاذ مساعد لفترة طويلة في معهد جورجيا للتكنولوجيا ، وأستاذ باحث في قسم الأرصاد الجوية بجامعة ستوكهولم ، السويد. ^{[ 21 ]} من عام 1997 إلى عام 2002، شغل منصب أستاذ علم طبقات الجو العليا في قسم الفيزياء وعلم الفلك بجامعة أوتريخت . ^{[ 22 ]}

شارك في توقيع رسالة من أكثر من 70 عالماً حائزاً على جائزة نوبل إلى المجلس التشريعي لولاية لويزيانا، تدعم إلغاء قانون الخلق في تلك الولاية الأمريكية، وهو قانون لويزيانا لتعليم العلوم . ^{[ 23 ]} وفي عام 2003، كان واحداً من 22 حائزاً على جائزة نوبل وقعوا على البيان الإنساني . ^{[ 24 ]}

اعتبارًا من عام 2021بلغ مؤشر هيرش لكروتزن 151 وفقًا لجوجل سكولار ^{[ 25 ]} و110 وفقًا لسكوبس ^{[ 26 ]} . عند وفاته، صرّح رئيس جمعية ماكس بلانك ، مارتن ستراتمان ، بأن عمل كروتزن أدى إلى حظر المواد الكيميائية المستنفدة للأوزون، وهو مثال غير مسبوق على تأثير أبحاث نوبل الأساسية بشكل مباشر على قرار سياسي عالمي ^{[ 27 ] .}

حصل كل من كروتزن، وماريو ج. مولينا ، وإف . شيروود رولاند على جائزة نوبل في الكيمياء عام 1995 "لإسهاماتهم في كيمياء الغلاف الجوي، ولا سيما فيما يتعلق بتكوين الأوزون وتحلله". ^{[ 3 ]} ومن بين التكريمات الأخرى التي نالها كروتزن ما يلي:

في عام 1956، التقى كروتزن بتيرتو سوينين، وتزوجها بعد بضع سنوات في فبراير 1958. وفي ديسمبر من العام نفسه، رُزق الزوجان بابنة. وفي مارس 1964، رُزق الزوجان بابنة أخرى. ^{[ 3 ]}

توفي كروتزن عن عمر يناهز 87 عامًا في 28 يناير 2021. ^{[ 45 ]}

• بول ج. كروتزن على موقع Nobelprize.org، بما في ذلك محاضرة نوبل، 8 ديسمبر 1995: حياتي مع الأوزون ( _O3 ) وأكاسيد النيتروجين (NOx ₎ وغيرها من مركبات _{YZOx .}
• مذكرات بول جوزيف كروتزن. 3 ديسمبر 1933 - 28 يناير 2021 auf The Royal Society Publishing (باللغة الإنجليزية)