211service.com
Lyfta dimman
MIT Museum
1933 inhyste en luftskeppshangar på Round Hill-gården i South Dartmouth, Massachusetts, MIT:s senaste skapelse - en 40 fot hög Van de Graaff-generator som kan producera mer än fem miljoner volt elektricitet. När forskare strömmade till MIT:s forskningsstation Round Hill för att observera när den accelererade subatomära partiklar till extrema hastigheter, var en av dem mer intresserad av en annan sorts partikel.
Forskningsassistent Henry Garrett Houghton Jr., SM ’27, en elektriker anställd för att studera elektromagnetisk vågöverföring genom dimma, fascinerades av de låga molnen som böljade över Round Hill när varm luft mötte det kalla vattnet i närliggande Buzzards Bay. Länge som ett allvarligt hinder för navigering till sjöss, gjorde dimma också det svårt att landa flygplan. Efter att ha sett förrädisk dimma på Round Hills lilla flygplats, ansåg Houghton att det var det största hindret för utvecklingen av flyget. Han trodde också att bekämpning av dimma skulle bevisa att människor kunde använda vetenskap för att modifiera vädret, och kanske i en mycket avlägsen framtid till och med kontrollera det.
I slutet av 1920-talet började Houghton undersöka hur ljus färdas genom dimma. Hans resultat varierade från experiment till experiment och överensstämde inte med arbete från andra forskare, inklusive den framtida MIT-presidenten Julius A. Stratton '23, SM '26, som också var på Round Hill och studerade dimmans inverkan på elektromagnetiska vågor. Houghton drog slutsatsen att variationerna inte låg i experimentdesignen utan i själva dimman. Medan forskare allmänt antog att dimpartiklar var enhetliga i storlek, trodde han att storleksvariationer kan förklara den inkonsekventa ljuspenetrationen.
Houghton och Stratton belagda objektglas med klart fett, lät dimma glida över dem och sedan mätte och fotograferade droppar som fångats på ytan. Houghton bekräftade att dropparna inte var enhetliga och studerade deras kemiska sammansättning och fann att Round Hills dimma innehöll små mängder havssalt, som attraherade förångade vattenmolekyler, vilket ökade luftfuktigheten i luften nära havsnivån. När varma luftfronter kom igenom kondenserade denna befuktade luft och bildade lågt liggande moln som svällde över gården.
Houghton antog att om en mer fuktabsorberande kemikalie introducerades till dimman, skulle vattenmolekyler fästa vid den nya föreningen, ångtrycket skulle falla och dimman skulle skingras. Han strödde ut kalciumklorid, en billig förening med sådana egenskaper, på ett tätt lager av konstgjord dimma och såg hur dimman försvann. Fältförsök där en kalciumkloridlösning sprutades på naturlig dimma gav liknande resultat, men tekniken var inte praktisk för att rensa dimma från stora landfläckar. För att göra det, och för att motverka hur vinden tryckte in ny dimma, hängde Houghton upp en 100 fot lång rörledning med nedåtriktade sprutmunstycken från 30 fot i luften. När den ställdes upp vinkelrätt mot vindriktningen sköt apparaten en dimmig gardin av kalciumklorid mot marken och spred all dimma som rullade igenom. Genom att spraya 2,5 liter av blandningen per sekund tog Houghtons maskin bara tre minuter att förvandla ett område med sikt på mindre än 500 fot till ett där byggnader mer än en kvarts mil bort var synliga, enligt en rapport. Hans demonstration 1934 sågs som ett av de tidigaste framgångsrika exemplen på vädermanipulation. (I början av 1920-talet hade Cornell University kemiprofessor Wilder D. Bancroft och den självlärde uppfinnaren L. Francis Warren spridit ut elektrifierad sand från ett plan och bildade hål i – eller ibland helt skingras – moln av fint väder när deras fuktpartiklar kondenserade och föll från himlen. Men trots påståenden om att tekniken en dag skulle kunna skapa regn vid behov, var resultaten inte konsekventa och översattes aldrig till storskaliga väderförändringar, och det fungerade inte heller för marknära dimma.)
Houghton försökte anpassa sin dimspridare för flygplatser eller till och med flygplan själva, men det var opraktiskt för kommersiellt bruk eftersom det krävde så mycket kalciumklorid, som har frätande egenskaper. Även om det inte var det flyggenombrott han hade föreställt sig, ledde hans forskning om dimavledning till framsteg inom avisning av flygplan och hjälpte till att etablera ett nytt forskningsfält kallat molnfysik, som utforskar atmosfärisk kondensation och nederbörd. Houghton blev så småningom chef för MIT:s avdelning för meteorologi och kämpade för att öka finansieringen av grundforskning, och berättade för den första nationella konferensen om tillämpad meteorologi 1957 att vädret blev alltmer en nationell säkerhetsprioritet i samband med det kalla kriget. Jag ryser när jag tänker på konsekvenserna av en tidigare rysk upptäckt av en genomförbar metod för väderkontroll, sa Houghton, även om han tidigare varit en måttfull röst om rimligheten i väderkontroll. Internationell kontroll av väderförändringar kommer att vara avgörande för världens säkerhet som kontroll av kärnenergi nu är.