Проект Штормовая Ярость
Программа NOAA по модификации погоды.
Фотография 1966 года экипажа и персонала проекта «Штормовая ярость».

Проект Stormfury был попыткой ослабить тропические циклоны , запуская в них самолеты и засевая их йодистым серебром . Проект осуществлялся правительством Соединенных Штатов с 1962 по 1983 год. Гипотеза заключалась в том, что йодистое серебро приведет к замерзанию переохлажденной воды в шторме, нарушив внутреннюю структуру урагана, и это привело к засеву нескольких атлантических ураганов. Однако позже было показано, что эта гипотеза была неверной. Было установлено, что большинство ураганов не содержат достаточно переохлажденной воды для эффективного засева облаков. Кроме того, исследователи обнаружили, что незасеянные ураганы часто претерпевают те же структурные изменения , которые ожидались от засеянных ураганов. Это открытие поставило под сомнение успехи Stormfury, поскольку изменения, о которых сообщалось, теперь имели естественное объяснение.

Последний экспериментальный полет был осуществлен в 1971 году из-за отсутствия потенциальных штормов и смены флота NOAA . Проект Stormfury был официально отменен более чем через десятилетие после последнего эксперимента по модификации. Хотя проект не достиг своей цели по снижению разрушительной силы ураганов, его данные наблюдений и исследования жизненного цикла штормов помогли улучшить способность метеорологов прогнозировать движение и интенсивность ураганов.

Гипотеза

Рабочая гипотеза проекта «Штормовая ярость»

Впервые засев облаков был предпринят Винсентом Шефером и Ирвингом Ленгмюром . Увидев искусственное создание ледяных кристаллов, Ленгмюр стал ярым сторонником изменения погоды . [1] Шефер обнаружил, что когда он сбрасывал измельченный сухой лед в облако, в результате выпадали осадки в виде снега . [2]

Что касается ураганов, была выдвинута гипотеза, что при засеве области вокруг стены глаза йодидом серебра будет высвобождаться скрытое тепло . Это будет способствовать формированию новой стены глаза. Поскольку эта новая стена глаза была больше старой стены глаза, ветры тропического циклона будут слабее из-за уменьшенного градиента давления . [3] Даже небольшое снижение скорости ветров урагана будет полезным: поскольку потенциальный ущерб от урагана увеличивается пропорционально квадрату скорости ветра, [4] небольшое снижение скорости ветра будет иметь большое снижение разрушительной силы. [4]

Благодаря усилиям Ленгмюра и исследованиям Шефера в General Electric , концепция использования засева облаков для ослабления ураганов набирала обороты. Действительно, Шефер вызвал сильную снежную бурю 20 декабря 1946 года, засев облако. [2] Это заставило GE выйти из проекта по юридическим причинам. Шефер и Ленгмюр помогали американским военным в качестве консультантов в проекте Cirrus, первом крупном исследовании физики облаков и изменения погоды . Его важнейшей целью было попытаться ослабить ураганы . [5]

Проект Циррус

Проект Cirrus был первой попыткой изменить ураган. Это было сотрудничество корпорации General Electric , Корпуса связи армии США , Управления военно-морских исследований и ВВС США . [1] После нескольких приготовлений и первоначального скептицизма со стороны правительственных ученых, [6] первая попытка изменить ураган началась 13 октября 1947 года с урагана Cape Sable , который направлялся с запада на восток и в море. [5]

Два B-17 проекта и B-29 из 53-й группы метеорологической разведки были отправлены с аэродрома Макдилл-Филд, Флорида, чтобы перехватить ураган. [7] Засевной B-17 пролетел вдоль дождевых полос урагана и сбросил около 180 фунтов (82 килограмма) измельченного сухого льда в облака. [1] Экипаж сообщил о «выраженной модификации облачного покрова, засеянного». [5] Неизвестно, было ли это связано с засеиванием. Затем ураган изменил направление и обрушился на сушу недалеко от Саванны, штат Джорджия . Общественность обвинила засев, а Ирвинг Ленгмюр заявил, что изменение направления было вызвано вмешательством человека. [6] Cirrus был отменен, [5] и возникла угроза судебных исков . Только тот факт, что система в 1906 году пошла по аналогичному пути, а также доказательства, показывающие, что шторм уже начал поворачивать, когда началось засев, прекратили судебное разбирательство . [5] Эта катастрофа отбросила причину возникновения ураганов на одиннадцать лет.

Сначала факт засева официально отрицался, и потребовались годы, прежде чем правительство признало его. Согласно изданию Fort Lauderdale News и Sun-Sentinel от 12 сентября 1965 года, в 1947 году ураган «пошел не так», и «Двенадцать лет спустя было признано, что шторм действительно был засеян » . [8]

Между проектами

Глаз урагана Эстер

Национальный проект по исследованию ураганов Бюро погоды США , основанный в 1955 году, имел одной из своих целей исследование научной обоснованности методов модификации ураганов. С этой целью в урагане Дейзи в августе 1958 года были испытаны дозаторы йодида серебра. Ракеты были развернуты за пределами стены глаза урагана, так что это был скорее тест оборудования, чем эксперимент по модификации. Оборудование вышло из строя во всех полетах, кроме одного, и никаких окончательных данных получено не было. [5]

Первый эксперимент по засеву после катастрофы Cirrus был предпринят 16 сентября 1961 года в ураган Эстер NHRP и самолетами ВМС США . Восемь цилиндров йодистого серебра были сброшены в глаз урагана Эстер, и было зафиксировано ослабление ветра на 10 процентов. [9] На следующий день было проведено еще несколько полетов по засеву. На этот раз йодистое серебро не попало в глаз урагана, и не наблюдалось никакого снижения скорости ветра. Эти два результата были интерпретированы как «успех» эксперимента. [10]

Засевание урагана Эстер привело к созданию проекта «Штормовая ярость» в 1962 году. Проект «Штормовая ярость» был совместным предприятием Министерства торговли США и Военно-морских сил США . [10]

Проект BATON

Целью проекта BATON был анализ истории жизни гроз. Исследовательская деятельность Министерства обороны, поддерживаемая Агентством перспективных исследовательских проектов, проект BATON стремился расширить понимание физики штормов в качестве вспомогательного средства для прогнозирования погоды, предотвращения пожаров и, возможно, для искусственного управления погодой. Доктор Хельмут Вайкманн, как сотрудник Лаборатории исследований и разработок сигналов армии США, и доктор Пол Маккриди из Meteorology Research, Inc. были соруководителями команды проекта BATON. [11]

В течение сезона штормов в июле-августе 1962 года во Флагстаффе, штат Аризона, ученые выбрали штормы-«подопытных кроликов» и засеяли их химикатами. Эффекты были тщательно проанализированы с земли и с воздуха с помощью покадровых кинокамер, стереофотокамер, штормовых радаров, детекторов молний и бортовых тепловых датчиков. Среди агентов, введенных в выбранные облака, были «ядра конденсации», которые временно увеличивали количество капель воды в облаке, и измельченный сухой лед, который превращает часть облака в мелкие снежные кристаллы, которые остаются в воздухе. Использование этих агентов способствовало изучению характеристик шторма. [11]

Проект STORMFURY начинается

Роберт Симпсон стал его первым директором и проработал на этом посту до 1965 года. [12] При выборе штормов для сеяния использовались несколько руководств. Ураган должен был иметь менее 10 процентов вероятности приблизиться к населенным пунктам в течение дня; [13] он должен был находиться в пределах досягаемости самолета-сеятеля; и это должен был быть довольно интенсивный шторм с хорошо сформированным глазом . [9] Основной эффект этих критериев заключался в том, чтобы сделать возможные цели сеяния чрезвычайно редкими. [14]

В сезоне 1962 года подходящие штормы не образовались . В следующем году Stormfury начал проводить эксперименты с кучевыми облаками . С 17 по 20 августа того же года эксперименты проводились в 11 облаках, из которых шесть были засеянными, а пять — контрольными . В пяти из шести засеянных облаков наблюдались изменения, соответствующие рабочей гипотезе. [15]

23 августа 1963 года ураган Беула стал местом следующей попытки засеивания. У него была нечеткая стена глаза. Кроме того, были допущены ошибки, так как засеивания йодида серебра были сброшены в неправильные места. В результате ничего не произошло. [10] На следующий день была предпринята еще одна попытка, и засеиватели достигли своих целей. Было замечено, что стена глаза развалилась и была заменена другой стеной глаза большего радиуса. [15] Устойчивые ветры также упали на двадцать процентов. [15] В целом, результаты экспериментов на Беуле были «обнадеживающими, но неубедительными». [16]

В течение шести лет после Беулы посевы не проводились по нескольким разным причинам. В 1964 году измерительное и наблюдательное оборудование не было готово к использованию. [15] В течение следующего года все полеты использовались для дополнительных экспериментов в неураганных облаках. [15]

Джоанн Симпсон стала его директором в 1965 году. [12] [17] Во время выхода в море в августе 1965 года во время сезона ураганов в Атлантике метеорологи Stormfury решили, что ураган Бетси является хорошим кандидатом для засева. [13] Однако шторм немедленно повернулся к суше, и 1 сентября запланированные полеты были отменены. По какой-то причине пресса не была уведомлена о том, что засева не было, и несколько газет сообщили, что он начался. [13] Когда Бетси прошла близко к Багамским островам и врезалась в южную Флориду , общественность и Конгресс подумали, что засев идет, и обвинили в этом Stormfury. [13] Чиновникам Stormfury потребовалось два месяца, чтобы убедить Конгресс, что Бетси не была засеяна, и проекту было разрешено продолжиться. [13] Второй кандидат, ураган Елена , оставался слишком далеко в море. [15]

После Бетси два других урагана были близки к засеиванию. Ураган Фэйт считался вероятным кандидатом, но он оставался вне досягаемости самолетов-засеивателей. [15] В том же году были проведены разведывательные полеты в ураган Инес , но засеивания не было. [15] Оба сезона 1967 и 1968 годов были неактивными. Из-за этого не было подходящих целей для засеивания ни в одном из этих двух сезонов. [15]

Очаг урагана Дебби 20 августа

Доктор Р. Сесил Джентри стал директором Stormfury в 1968 году. [18] Больше не было почти засевов до 1969 года. В это время оборудование было улучшено. То, что когда-то было примитивным методом ручного сброса сухого льда, было заменено ракетными канистрами, загруженными йодидом серебра, а затем похожими на пушки устройствами, установленными на крыльях самолетов, которые стреляли йодидом серебра в облака. Наблюдательное оборудование было улучшено. [13] Дополнительные разведывательные данные были использованы для изменения рабочей гипотезы. Новая теория учитывала башни кучевых облаков за пределами стены глаза . Согласно пересмотренной теории, при засеве башен будет высвобождаться скрытое тепло . Это вызовет начало новой конвекции, которая затем вызовет новую стену глаза. Поскольку новая стена глаза находилась за пределами первоначальной, первая стена глаза будет задушена энергией и развалится. Кроме того, поскольку новая стена глаза была шире старой, ветры были бы слабее из-за менее резкой разницы давления. [13]

Ураган Дебби в 1969 году предоставил наилучшую возможность проверить основы проекта Stormfury. Во многих отношениях это был идеальный шторм для засева: он не угрожал никакой земле; он прошел в пределах досягаемости самолетов, засевавших его; и был интенсивным с отчетливым глазом. [19] 18 августа и снова 20 августа тринадцать самолетов вылетели к шторму, чтобы контролировать и засеять его. В первый день скорость ветра упала на 31%. [15] Во второй день скорость ветра упала на 18%. [15] Оба изменения соответствовали рабочей гипотезе Stormfury. Действительно, результаты были настолько обнадеживающими, что «была запланирована значительно расширенная исследовательская программа». [20] Среди других выводов была необходимость частого засева с интервалами, близкими к часовым. [21]

Сезоны 1970 и 1971 годов не предоставили подходящих кандидатов для засева. [15] Несмотря на это, полеты были проведены в ураган Джинджер . Джинджер не был подходящим штормом для засева из-за его рассеянной, нечеткой природы. Засев не имел никакого эффекта. Джинджер был последним засевом, проведенным проектом Stormfury. [15]

После посева

Штормовая ярость внутри тропического шторма Дороти

Атлантические ураганы, соответствующие всем критериям, были чрезвычайно редки, что сделало дублирование "успеха", достигнутого с ураганом Дебби, крайне затруднительным. Между тем, события за пределами метеорологии препятствовали делу модификации ураганов.

В начале 1970-х годов ВМС вышли из проекта. [22] Stormfury начал переориентировать свои усилия на понимание, а не на изменение тропических циклонов. [23] В то же время B-17 проекта приближались к концу своего эксплуатационного срока. За 30 миллионов долларов (год неизвестен) [22] были приобретены два Lockheed P-3 . Из-за редкости атлантических ураганов, отвечающих требованиям безопасности, были разработаны планы переместить Stormfury в Тихий океан и провести там эксперименты с большим количеством тайфунов. [14] Это действие требовало многих из тех же требований безопасности, что и в Атлантике, но имело преимущество в виде гораздо большего количества потенциальных испытуемых. [22]

План состоял в том, чтобы начать снова в 1976 году и сеять тайфуны, вылетая из Гуама . Однако политические проблемы заблокировали план. Китайская Народная Республика заявила, что она не будет рада, если сеяный тайфун изменит курс и обрушится на ее берега, [14] в то время как Япония заявила, что готова мириться с трудностями, вызванными тайфунами, поскольку эта страна получает более половины своих осадков от тропических циклонов. [14]

Аналогичные планы по использованию Stormfury в восточной части северной части Тихого океана или в австралийском регионе также потерпели крах. [24]

Несостоятельность рабочей гипотезы

Несколько стен глаза были обнаружены в очень сильных ураганах ранее, включая тайфун Сара [25] и ураган Донна . [26] Двойные стены глаза обычно наблюдались только в очень интенсивных системах. Они также наблюдались после засева в некоторых из засеянных штормов. В то время единственные наблюдения быстрых изменений диаметра стены глаза, за исключением случаев предположительно успешного засева, происходили во время быстрых изменений интенсивности шторма. [27] Оставалось неясным, вызвало ли засев вторичные стены глаза или это было просто частью естественного цикла [28] (потому что корреляция не подразумевает причинно-следственную связь ). Первоначально считалось, что изменения стены глаза, подобные тем, которые наблюдались в засеянных, но не незасеянных системах, предоставили доказательства того, что проект Stormfury был успешным. Но если позже было замечено, что такие изменения стены глаза были распространены и в незасеянных системах, такие наблюдения поставили бы под сомнение гипотезу и предположения, лежащие в основе проекта Stormfury. [29]

Данные и наблюдения действительно начали накапливаться, что развенчало рабочую гипотезу Stormfury. Начиная с ураганов Анита и Дэвид , полеты самолетов, охотящихся за ураганами, сталкивались с событиями, похожими на те, что происходили в «успешно» засеянных штормах. [29] Сама Анита имела слабый пример концентрического цикла стены глаза, а Дэвид — более драматичный. [28] В августе 1980 года ураган Аллен прошел через Атлантику , Карибское море и Мексиканский залив . Он также претерпел изменения в диаметре своего глаза и образовал несколько стен глаза. Все это соответствовало поведению, которое можно было бы ожидать от Аллена, если бы он был засеян. Таким образом, то, что, как думала Stormfury, было достигнуто засеиванием, также происходило само по себе. [30]

Другие наблюдения за ураганами Анита, Дэвид, Фредерик и Аллен [31] также обнаружили, что в тропических циклонах очень мало переохлажденной воды и много ледяных кристаллов. [32] Причина, по которой в тропических циклонах мало переохлажденной воды, заключается в том, что восходящие потоки внутри такой системы слишком слабы, чтобы предотвратить выпадение воды в виде дождя или замерзание. [33] Поскольку для засева облаков необходима переохлажденная вода, ее отсутствие означало, что засев не даст никакого эффекта.

Эти наблюдения поставили под сомнение основу проекта Stormfury. В середине 1983 года Stormfury был окончательно отменен после того, как гипотеза, направлявшая его усилия, была опровергнута. [34]

Наследие

В смысле ослабления ураганов для уменьшения их разрушительной силы проект Stormfury оказался полным провалом, поскольку не различал естественные явления в тропических циклонах и влияние человеческого вмешательства. [32] Были потрачены миллионы долларов. В конце концов, «[Проект] STORMFURY имел два фатальных недостатка: он не был ни микрофизически, ни статистически осуществим». [34]

Кроме того, Stormfury был основным источником финансирования для Hurricane Research Division . Пока проект был в работе, бюджет HRD составлял около 4 миллионов долларов (1975 USD ; 16 миллионов долларов 2008 USD), штат сотрудников составлял около 100 человек. [35] В 2000 году в HRD работало 30 человек, а его бюджет составлял около 2,6 миллионов долларов в год. [36]

Однако проект Stormfury также дал положительные результаты. Знания, полученные во время полетов, оказались бесценными в развенчании его гипотез. [36] Другие научные достижения привели к более глубокому пониманию тропических циклонов. Кроме того, Lockheed P-3 идеально подходили для сбора данных о тропических циклонах, что позволило улучшить прогнозирование этих чудовищных штормов. [36] Эти самолеты все еще использовались NOAA по состоянию на 2005 год. [37]

Бывший президент Кубы Фидель Кастро утверждал, что проект «Штормовая ярость» был попыткой превратить ураганы в оружие. [38]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ abc Дэвис стр. 85
  2. ^ ab Whipple стр. 150
  3. ^ Лэндси D9
  4. ^ ab Landsea D5
  5. ^ abcdef Уиппл стр. 151
  6. ^ ab Уиллоуби, Йоргенсен, Блэк и Розенталь, стр. 505
  7. ^ Хэвенс стр. 61
  8. ↑ Винчигуэрра, Т. (12 сентября 1965 г.). Переворот Бетси поднимает большой вопрос. Fort Lauderdale News и Sun-Sentinel. Раздел C, стр. 1.
  9. ^ ab Дэвис стр. 89
  10. ^ abc Дэвис стр. 90
  11. ^ ab staff writers (август 1962 г.). "Проект BATON исследует источники гроз для улучшения прогнозов" (PDF) . Army Research and Development . стр. 12 . Получено 22 сентября 2013 г. .
  12. ^ ab Rob Gutro (1 июня 2005 г.). «Знакомьтесь, доктор Джоанн Симпсон: главный почетный научный сотрудник по метеорологии, Отдел исследования Земли и Солнца». Goddard Space Flight Center. Архивировано из оригинала 17 июня 2008 г.
  13. ^ abcdefg Уиппл стр. 153
  14. ^ abcd Уиппл стр. 154
  15. ^ abcdefghijklm Уиллоуби, Йоргенсен, Блэк и Розенталь, стр. 507
  16. ^ Р. Сесил Джентри, цитируется в Davies, стр. 90
  17. ^ Герберт Лейб (октябрь 1966 г.). «Проект Штормовая Ярость» (PDF) . ESSA World . Управление служб спутниковой связи по охране окружающей среды: 4.
  18. ↑ Сотрудники (октябрь 1968 г.). «ESSA, ВМС, ВВС, тревога на сезон Штормфури 1968 г.» (PDF) . ESSA World . Управление спутниковых служб окружающей среды: 34.
  19. ^ Уиппл, стр. 153–154.
  20. ↑ Джентри, цитируется в Дэвисе, стр. 91.
  21. ^ Блэк, Сенн и Кортрайт, стр. 216
  22. ^ abc Дэвис стр. 91
  23. ^ Уильямс
  24. ^ Уиллоуби, Йоргенсен, Блэк и Розенталь, стр. 508
  25. ^ Блэк, Сенн и Кортрайт, стр. 210
  26. ^ Джордан и Шатцле, стр. 354-56
  27. ^ Блэк, Сенн и Кортрайт, стр. 213
  28. ^ ab Уиллоуби, Клос и Шореба, стр. 396
  29. ^ ab Уиллоуби, Йоргенсен, Блэк и Розенталь, стр. 511
  30. ^ Гольденберг
  31. ^ Уиллоуби, Йоргенсен, Блэк и Розенталь, стр. 509
  32. ^ ab Отдел исследований ураганов
  33. ^ Лэндси C4
  34. ^ ab Уиллоуби, Йоргенсен, Блэк и Розенталь, стр. 513
  35. ^ Дэвис, стр. 92
  36. ^ abc Дэвис стр. 93
  37. ^ Свонсон и Уильямс
  38. ↑ Джек Шафер (22 марта 2010 г.). «Обучение Росса Даутэта теории заговора». Slate . Получено 21 апреля 2024 г.

Ссылки

  • Питер Блэк; Гарри Сенн; Чарльз Кортрайт (март 1972 г.). «Наблюдения с борта радара за изменениями конфигурации глаза, распределением ярких полос и наклоном осадков во время экспериментов по многократному засеву во время урагана Дебби в 1969 г.» (PDF) . Monthly Weather Review, том 100, номер 3 . Американское метеорологическое общество . стр.  208–217 . Получено 8 июня 2006 г. .
  • Пит Дэвис (2000). Внутри урагана: лицом к лицу с самыми смертоносными штормами природы . Генри Холт и компания. ISBN 0-8050-6574-1.
  • Стэн Голденберг (nd). "Что такое "концентрические циклы глазной стены" (или "циклы замены глазной стены") и почему они приводят к ослаблению максимальных ветров урагана?" (FAQ) . Часто задаваемые вопросы о тропических циклонах Тема D8 . Отдел исследований ураганов . Получено 8 июня 2006 г.
  • Hurricane Research Division (nd). "История проекта Stormfury". Hurricane Research Division . Получено 8 июня 2006 г.
  • CL Jordan; Frank Schatzle (сентябрь 1961 г.). «Двойной глаз урагана Донна» (PDF) . Monthly Weather Review Volume 89 Number 9 . American Meteorological Society . стр.  354–356 . Получено 8 июня 2006 г. .
  • Крис Ландси (nd). "Были ли когда-нибудь попытки или эксперименты по уменьшению силы урагана?" (FAQ) . Часто задаваемые вопросы о тропических циклонах Тема C4 . Отдел исследований ураганов . Получено 8 июня 2006 г.
  • Крис Ландси (nd). "Как ущерб, наносимый ураганами, увеличивается в зависимости от скорости ветра?" (FAQ) . Часто задаваемые вопросы о тропических циклонах Тема D5 . Отдел исследований ураганов . Получено 8 июня 2006 г.
  • Havens, Barrington S. (июль 1952 г.). История проекта Cirrus. Исследовательская лаборатория General Electric . Получено 25 сентября 2019 г.
  • Крис Ландси (nd). "Что заставляет каждый ураган иметь разную максимальную скорость ветра при заданном минимальном давлении на уровне моря?" (FAQ) . Часто задаваемые вопросы о тропических циклонах Тема D9 . Отдел исследований ураганов . Получено 8 июня 2006 г.
  • Боб Свенсон; Джек Уильямс (19 октября 2005 г.). «Попытки ослабить, уничтожить ураганы». Архив ответов . USA Today . Получено 8 июня 2006 г.
  • ABC Whipple (1982). Шторм . Книги Time Life. ISBN 0-8094-4312-0.
  • Джек Уильямс (б. д.). "Stormfury пытался ослабить ураганы". Архив ответов . USA Today . Получено 8 июня 2006 г.
  • HE Willoughby; DP Jorgensen; RA Black; SL Rosenthal (май 1985 г.). «Проект STORMFURY: Научная хроника 1962–1983 гг.». Бюллетень Американского метеорологического общества . 66 (5). Американское метеорологическое общество , том 66, номер 5: 505–514 . Bibcode : 1985BAMS...66..505W. doi : 10.1175/1520-0477(1985)066<0505:PSASC>2.0.CO;2 .
  • HE Willoughby; JA Clos; MG Shorebah (февраль 1982 г.). «Концентрические стены глаза, вторичные максимумы ветра и эволюция вихря урагана». Журнал атмосферных наук . 39 (2). Американское метеорологическое общество : 395–411 . Bibcode : 1982JAtS...39..395W. doi : 10.1175/1520-0469(1982)039<0395:CEWSWM>2.0.CO;2 . [ мертвая ссылка ‍ ]
На Викискладе есть медиафайлы по теме «Проект Штормовая Ярость» .
  • История проекта «Штормовая ярость»
  • История усилий по засеиванию и модификации ураганов

Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Project_Stormfury&oldid=1250729753"