Den Nebel heben

MIT Museum

1933 beherbergte ein Luftschiffhangar auf dem Round Hill-Anwesen in South Dartmouth, Massachusetts, die neueste Kreation des MIT – einen 40 Fuß hohen Van-de-Graaff-Generator, der mehr als fünf Millionen Volt Strom erzeugen kann. Als Forscher zur MIT-Forschungsstation Round Hill strömten, um zu beobachten, wie sie subatomare Teilchen auf extreme Geschwindigkeiten beschleunigte, interessierte sich einer von ihnen mehr für eine andere Art von Teilchen.

Der wissenschaftliche Mitarbeiter Henry Garrett Houghton Jr., SM ’27, ein Elektroingenieur, der beauftragt wurde, die Übertragung elektromagnetischer Wellen durch Nebel zu untersuchen, war fasziniert von den niedrigen Wolken, die sich über Round Hill türmten, wenn warme Luft auf das kühle Wasser der nahe gelegenen Buzzards Bay traf. Nebel war lange Zeit ein ernstes Hindernis für die Schifffahrt auf See und erschwerte auch die Landung von Flugzeugen. Nachdem Houghton auf dem winzigen Flughafen von Round Hill tückischen Nebel gesehen hatte, betrachtete er ihn als das größte Hindernis für die Entwicklung der Luftfahrt. Er dachte auch, dass die Bekämpfung von Nebel beweisen würde, dass Menschen die Wissenschaft nutzen könnten, um das Wetter zu verändern und es vielleicht in sehr ferner Zukunft sogar zu kontrollieren.



In den späten 1920er Jahren begann Houghton zu untersuchen, wie Licht durch Nebel wandert. Seine Ergebnisse variierten von Experiment zu Experiment und stimmten nicht mit der Arbeit anderer Forscher überein, einschließlich des zukünftigen MIT-Präsidenten Julius A. Stratton ’23, SM ’26, der ebenfalls in Round Hill war und die Auswirkungen von Nebel auf elektromagnetische Wellen untersuchte. Houghton kam zu dem Schluss, dass die Variationen nicht im Experimentdesign, sondern im Nebel selbst lagen. Während die Forscher weithin davon ausgingen, dass Nebelpartikel eine einheitliche Größe hätten, dachte er, dass Größenvariationen für die ungleichmäßige Lichtdurchdringung verantwortlich sein könnten.

Houghton und Stratton beschichteten Mikroskop-Objektträger mit klarem Fett, ließen Nebel darüber treiben und maßen und fotografierten dann Tröpfchen, die auf der Oberfläche gefangen waren. Houghton bestätigte, dass die Tröpfchen nicht einheitlich waren, untersuchte ihre chemische Zusammensetzung und stellte fest, dass der Nebel von Round Hill kleine Mengen Meersalz enthielt, das verdunstete Wassermoleküle anzog und die Luftfeuchtigkeit in der Nähe des Meeresspiegels erhöhte. Wenn warme Luftfronten durchdrangen, kondensierte diese befeuchtete Luft und bildete tief liegende Wolken, die über dem Anwesen anschwollen.

Houghton stellte die Hypothese auf, dass, wenn eine stärker feuchtigkeitsabsorbierende Chemikalie in den Nebel eingeführt würde, Wassermoleküle an der neuen Verbindung haften würden, der Dampfdruck sinken würde und der Nebel sich auflösen würde. Er streute Calciumchlorid, eine billige Verbindung mit solchen Eigenschaften, auf eine dichte Schicht künstlichen Nebels und sah zu, wie der Nebel verschwand. Feldversuche, bei denen eine Calciumchloridlösung auf natürlichen Nebel gesprüht wurde, ergaben ähnliche Ergebnisse, aber die Technik war nicht praktikabel, um Nebel von großen Landstrichen zu entfernen. Zu diesem Zweck und um der Art und Weise entgegenzuwirken, wie der Wind neuen Nebel hineintrieb, ließ Houghton eine 100 Fuß lange Pipeline mit nach unten gerichteten Sprühdüsen aus 30 Fuß Höhe aufhängen. Wenn der Apparat senkrecht zur Windrichtung aufgestellt wurde, schoss der Apparat einen Nebelvorhang aus Calciumchlorid auf den Boden und zerstreute jeden durchziehenden Nebel. Laut einem Bericht benötigte Houghtons Maschine, die 2,5 Gallonen der Verbindung pro Sekunde versprühte, nur drei Minuten, um einen Bereich mit einer Sichtweite von weniger als 500 Fuß in einen Bereich zu verwandeln, in dem Gebäude in einer Entfernung von mehr als einer Viertelmeile sichtbar waren. Seine Demonstration von 1934 wurde als eines der frühesten erfolgreichen Beispiele für Wettermanipulation angesehen. (In den frühen 1920er Jahren hatten der Chemieprofessor der Cornell University, Wilder D. Bancroft, und der autodidaktische Erfinder L. Francis Warren elektrifizierten Sand aus einem Flugzeug gestreut, wodurch Löcher in Schönwetterwolken entstanden oder sich manchmal vollständig auflösten, als ihre Feuchtigkeitspartikel kondensierten und fiel vom Himmel. Aber trotz Behauptungen, dass die Technik eines Tages Regen auf Abruf erzeugen könnte, waren die Ergebnisse nicht konsistent und wurden nie auf groß angelegte Wettermodifikationen übertragen; noch funktionierte sie für bodennahen Nebel.)

Houghton versuchte, seinen Nebelvertreiber für Flughäfen oder sogar Flugzeuge selbst anzupassen, aber er war für den kommerziellen Einsatz unpraktisch, weil er so viel Calciumchlorid benötigte, das ätzende Eigenschaften hat. Obwohl es nicht der Durchbruch in der Luftfahrt war, den er sich vorgestellt hatte, führte seine Forschung zur Nebelableitung zu Fortschritten bei der Flugzeugenteisung und trug dazu bei, ein neues Forschungsgebiet namens Wolkenphysik zu etablieren, das atmosphärische Kondensation und Niederschläge untersucht. Houghton wurde schließlich Leiter der MIT-Abteilung für Meteorologie und kämpfte dafür, die Mittel für die Grundlagenforschung zu erhöhen, und sagte der First National Conference on Applied Meteorology im Jahr 1957, dass das Wetter im Kontext des Kalten Krieges zunehmend eine nationale Sicherheitspriorität sei. Ich schaudere, wenn ich an die Folgen einer früheren russischen Entdeckung einer praktikablen Methode zur Wetterkontrolle denke, sagte Houghton, obwohl er zuvor eine Stimme der Mäßigung in Bezug auf die Plausibilität der Wetterkontrolle war. Die internationale Kontrolle der Wetterveränderung wird für die Sicherheit der Welt von entscheidender Bedeutung sein, so wie es die Kontrolle der Kernenergie jetzt ist.

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