211service.com
De mist opheffen
MIT-museum
In 1933 huisvestte een luchtschiphangar op het Round Hill-landgoed in South Dartmouth, Massachusetts, de nieuwste creatie van MIT: een 40 meter hoge Van de Graaff-generator die meer dan vijf miljoen volt elektriciteit kan produceren. Terwijl onderzoekers naar het onderzoeksstation Round Hill van MIT stroomden om te observeren hoe het subatomaire deeltjes versnelde tot extreme snelheden, was een van hen meer geïnteresseerd in een ander soort deeltje.
Onderzoeksmedewerker Henry Garrett Houghton Jr., SM '27, een elektrotechnisch ingenieur die was ingehuurd om de transmissie van elektromagnetische golven door mist te bestuderen, was gefascineerd door de lage wolken die over Round Hill golfden wanneer warme lucht het koele water van de nabijgelegen Buzzards Bay ontmoette. Lange tijd een ernstig obstakel voor navigatie op zee, maakte mist ook landende vliegtuigen moeilijk. Nadat hij getuige was geweest van verraderlijke mist op het kleine vliegveld van Round Hill, beschouwde Houghton dit als de grootste belemmering voor de ontwikkeling van de luchtvaart. Hij dacht ook dat het bestrijden van mist zou bewijzen dat mensen de wetenschap kunnen gebruiken om het weer te veranderen, en misschien in de zeer verre toekomst zelfs te beheersen.
Eind jaren twintig begon Houghton te onderzoeken hoe licht door mist reist. Zijn resultaten varieerden van experiment tot experiment en waren inconsistent met het werk van andere onderzoekers, waaronder de toekomstige MIT-president Julius A. Stratton '23, SM '26, die ook op Round Hill was om de impact van mist op elektromagnetische golven te bestuderen. Houghton concludeerde dat de variaties niet in het experimentontwerp zaten, maar in de mist zelf. Hoewel onderzoekers er algemeen van uitgingen dat mistdeeltjes uniform van grootte waren, dacht hij dat variaties in grootte de inconsistente lichtpenetratie zouden kunnen verklaren.
Houghton en Stratton bedekten objectglaasjes met helder vet, lieten er mist overheen drijven en maten en fotografeerden vervolgens de op het oppervlak gevangen druppeltjes. Houghton bevestigde dat druppels niet uniform waren en bestudeerde hun chemische samenstelling en ontdekte dat de mist van Round Hill kleine hoeveelheden zeezout bevatte, dat verdampte watermoleculen aantrok, waardoor de luchtvochtigheid in de buurt van zeeniveau toenam. Toen warme luchtfronten doorkwamen, condenseerde deze bevochtigde lucht en vormden laaggelegen wolken die over het landgoed zwollen.
Houghton veronderstelde dat als een meer vochtabsorberende chemische stof in de mist zou worden geïntroduceerd, watermoleculen zich aan de nieuwe verbinding zouden hechten, de dampdruk zou dalen en de mist zou verdwijnen. Hij strooide calciumchloride, een goedkope verbinding met dergelijke eigenschappen, op een dichte laag kunstmatige mist en keek toe hoe de mist verdween. Veldproeven waarbij een calciumchloride-oplossing op natuurlijke mist werd gesproeid, leverden vergelijkbare resultaten op, maar de techniek was niet praktisch om mist van grote stukken land te verwijderen. Om dat te doen, en om de manier waarop de wind nieuwe mist naar binnen duwde tegen te gaan, hing Houghton een 100 voet lange pijpleiding met naar beneden gerichte sproeikoppen vanaf 10 voet in de lucht. Wanneer het apparaat loodrecht op de windrichting werd opgesteld, schoot het een mistig gordijn van calciumchloride naar de grond, waardoor eventuele mist die er doorheen rolde, werd verspreid. De machine van Houghton, die 2,5 gallon van de verbinding per seconde sproeide, had volgens een rapport slechts drie minuten nodig om een gebied met een zicht van minder dan 150 voet te veranderen in een gebied waar gebouwen op meer dan een kwart mijl afstand zichtbaar waren. Zijn demonstratie uit 1934 werd gezien als een van de vroegste succesvolle voorbeelden van weermanipulatie. (In het begin van de jaren twintig hadden Cornell University-professor chemie Wilder D. Bancroft en autodidactische uitvinder L. Francis Warren geëlektrificeerd zand uit een vliegtuig gestrooid, waarbij gaten werden gevormd in - of soms volledig verdwenen - mooiweerwolken terwijl hun vochtdeeltjes condenseerden en Maar ondanks beweringen dat de techniek op een dag regen op verzoek zou kunnen veroorzaken, waren de resultaten niet consistent en werden ze nooit vertaald naar grootschalige weersaanpassingen; evenmin werkte het voor mist op grondniveau.)
Houghton probeerde zijn mistverdrijver aan te passen voor luchthavens of zelfs vliegtuigen zelf, maar het was onpraktisch voor commercieel gebruik omdat er zoveel calciumchloride voor nodig was, dat bijtende eigenschappen heeft. Hoewel het niet de luchtvaartdoorbraak was die hij voor ogen had, leidde zijn onderzoek naar mistafvoer wel tot vooruitgang in het ijsvrij maken van vliegtuigen en hielp het een nieuw onderzoeksveld op te zetten, wolkenfysica genaamd, dat atmosferische condensatie en neerslag onderzoekt. Houghton werd uiteindelijk hoofd van de afdeling Meteorologie van het MIT en vocht om meer financiering voor fundamenteel onderzoek te krijgen, en vertelde de First National Conference on Applied Meteorology in 1957 dat het weer in de context van de Koude Oorlog steeds meer een nationale veiligheidsprioriteit werd. Ik huiver bij de gedachte aan de gevolgen van een eerdere Russische ontdekking van een haalbare methode van weersbeheersing, zei Houghton, hoewel hij eerder een gematigde stem was geweest over de aannemelijkheid van weersbeheersing. Internationale controle van weersveranderingen zal essentieel zijn voor de veiligheid van de wereld, zoals de controle van kernenergie nu is.