プロジェクト・ストームフューリー

ストームフューリー計画は、熱帯低気圧に航空機を飛ばしてヨウ化銀を散布することで、熱帯低気圧を弱めようとする試みであった。この計画は1962年から1983年まで米国政府によって運営された。仮説は、ヨウ化銀が嵐の中の過冷却水を凍結させ、ハリケーンの内部構造を破壊し、これがいくつかの大西洋ハリケーンに雲の種を撒くことにつながったというものであった。しかし、後にこの仮説は誤りであることが判明した。ほとんどのハリケーンには雲の種撒きが効果を発揮するのに十分な過冷却水が含まれていないことが判明した。さらに研究者らは、雲の種を撒いていないハリケーンは、雲の種を撒いたハリケーンに予想されるのと同じ構造変化をしばしば受けることを発見した。この発見により、報告された変化には自然な説明がついたため、ストームフューリーの成功に疑問が投げかけられた。

最後の実験飛行は、候補となる嵐の不足とNOAAの艦隊の切り替えのため、1971 年に行われました。ストームフューリー計画は、最後の改良実験から 10 年以上経って正式に中止されました。この計画はハリケーンの破壊力を軽減するという目標を達成できませんでしたが、観測データと嵐のライフサイクル研究は、気象学者がハリケーンの動きと強度を予測する能力の向上に貢献しました。

人工的に雲を作る試みは、ヴィンセント・シェーファーとアーヴィング・ラングミュアによって初めて行われた。人工的に氷の結晶が作られるのを目撃したラングミュアは、気象操作の熱心な支持者となった。^{[1]シェーファーは、砕いた}ドライアイスを雲の中に投げ込むと、雪の形で降水が生じることを発見した。^[2]

ハリケーンに関しては、眼壁の周囲にヨウ化銀を散布すると潜熱が放出され、新しい眼壁の形成が促進されるという仮説が立てられました。この新しい眼壁は古い眼壁よりも大きいため、圧力勾配が減少するため熱帯低気圧の風は弱くなります。^[3]ハリケーンの風速が少しでも低下すると有益です。ハリケーンの被害の可能性は風速の2乗に比例して増加するため、^[4]風速がわずかに低下すると、破壊力が大幅に減少します。^[4]

ラングミュアの努力とゼネラル・エレクトリックのシェーファーの研究により、雲の種まきでハリケーンを弱めるという概念が勢いを増した。実際、シェーファーは1946年12月20日に雲の種まきによって大雪を引き起こした。^{[2]これにより、GEは法的理由からこの計画から撤退した。シェーファーとラングミュアは、}雲の物理学と気象改変に関する初の大規模研究であるプロジェクト・シーラスの顧問として米軍を支援した。この計画の最も重要な目標は、ハリケーンを弱めることである。^[5]

シーラス計画はハリケーンを制御する最初の試みでした。これはゼネラル・エレクトリック社、アメリカ陸軍通信部隊、海軍研究局、アメリカ空軍の協力によるものでした。^[1]数回の準備と政府の科学者による当初の懐疑論の後、^{[6]ハリケーンを制御する最初の試みは、1947年10月13日、}西から東へ、そして海へと向かっていたハリケーン・ケープ・セイブルで始まりました。 ^[5]

プロジェクトの2機のB-17と第53気象偵察隊のB-29がフロリダ州マクディル飛行場からハリケーンを迎撃するために派遣された。 ^[7]散布用のB-17はハリケーンの降雨帯に沿って飛行し、砕いたドライアイス約180ポンド（82キログラム）を雲の中に投下した。^[1]乗組員は「散布した雲層の顕著な変化」を報告した。^[5]それが散布によるものかどうかは不明である。次にハリケーンは方向を変え、ジョージア州サバンナの近くに上陸した。国民は散布を非難し、アーヴィング・ラングミュアは方向転換は人為的介入によるものだと主張した。^[6]シーラスはキャンセルされ、^[5]訴訟の恐れもあった。1906年に同様の経路をたどったシステムがあったという事実と、播種が始まったときには嵐がすでに方向転換し始めていたことを示す証拠によってのみ、訴訟は終結した。^[5]この災害により、ハリケーンの播種運動は11年間遅れることとなった。

当初、この種まきは公式には否定され、政府がそれを認めるまで何年もかかった。1965年9月12日のフォートローダーデール・ニュース・アンド・サンセンチネル紙によると、1947年にハリケーンが「異常発生」し、「12年後に嵐に実際に種まきが行われていたことが認められた」という。^[8]

1955年に設立された米国気象局の国立ハリケーン研究プロジェクトは、ハリケーン修正方法の科学的妥当性を調査することを目的の1つとしていた。この目的のため、 1958年8月にハリケーンデイジーでヨウ化銀ディスペンサーのテストが行​​われた。フレアはハリケーンの眼壁の外側に展開されたため、これは修正実験というよりは機器のテストであった。機器は1回を除いてすべて故障し、決定的なデータは得られなかった。^[5]

シーラス災害以来の最初の散布実験は、1961年9月16日にNHRPとアメリカ海軍の航空機によってハリケーン・エスターに試みられた。8本のヨウ化銀のシリンダーがエスターの眼壁に投下され、風が10パーセント弱まったことが記録された。 ^[9]翌日、さらに散布飛行が行われた。今回はヨウ化銀は眼壁に落ちず、風速の低下も見られなかった。この2つの結果から、実験は「成功」と解釈された。^[10]

ハリケーン・エスターへの対策として、1962年にストームフューリー計画が設立された。ストームフューリー計画は、米国商務省と米国海軍の合弁事業であった。^[10]

BATON 計画の目的は、雷雨の生涯史を分析することであった。国防総省の研究活動で、高等研究計画局の支援を受けていた BATON 計画は、嵐の物理学に対する理解を深め、天気予報、火災予防、さらには人工的な天気制御に役立てることを目指していた。米国陸軍信号研究開発研究所の職員であるヘルムート・ワイクマン博士と、気象研究所のポール・マクレディ博士が BATON 計画チームの共同リーダーを務めた。^[11]

1962 年 7 月から 8 月にかけてアリゾナ州フラッグスタッフで嵐が起こったとき、科学者たちは「モルモット」となる嵐を選び、そこに化学物質をまきました。その効果は地上と空中から、タイムラプス動画カメラ、ステレオ静止カメラ、嵐レーダー、雷探知機、空中熱センサーを使って徹底的に分析されました。選ばれた雲に投入された薬剤の中には、一時的に雲の中の水滴の数を増やす「凝結核」や、雲の一部を細かい雪の結晶に変えて空中にとどまらせる粉砕ドライアイスなどがありました。これらの薬剤を利用することで、嵐の特性の研究が容易になりました。^[11]

ロバート・シンプソンが最初の所長となり、1965年まで務めた。^[12] どの嵐を播種するかを選択する際に、いくつかのガイドラインが使用された。ハリケーンは、1日以内に人が居住する土地に接近する可能性が10％未満でなければならない。^{[13]播種機の射程範囲内にある必要がある。そして、}目が しっかりと形成されたかなり激しい嵐でなければならない。^[9]これらの基準の主な効果は、播種可能なターゲットを極めて稀にすることであった。^[14]

1962年のシーズンには適切な嵐は発生しなかった。翌年、ストームフューリーは積雲の実験を開始した。同年8月17日から20日まで、11個の雲で実験が行われ、そのうち6個は種が撒かれ、5個は対照群であった。種が撒かれた6個の雲のうち5個で、作業仮説と一致する変化が観察された。^[15]

1963 年 8 月 23 日、ハリケーン ベウラが次の散布の試みの現場となった。このハリケーンでは目壁がはっきりしなかった。さらに、ヨウ化銀の散布が間違った場所に落とされるというミスも起きた。その結果、何も起こらなかった。^[10]翌日、別の試みが行われ、散布機は標的に命中した。目壁は崩れ、半径の大きい別の目壁が置き換わったのが観察された。^[15]持続風も 20 パーセント減少した。^[15]全体として、ベウラでの実験の結果は「有望ではあるが決定的ではない」ものだった。^[16]

ベウラの後の6年間は、いくつかの理由から播種は行われなかった。1964年には、測定および観測機器がまだ準備できていなかった。^[15]その翌年、すべての飛行はハリケーン以外の雲での追加実験に使用された。^[15]

1965年からジョアン・シンプソンが責任者となった^{。[12] [17]} 1965年大西洋ハリケーンシーズン の8月に海に出ていたとき、ストームフューリーの気象学者はハリケーン・ベッツィが播種に適した候補であると判断した。^[13]しかし、嵐はすぐに陸地に向かって向きを変え、9月1日には予定されていた飛行がキャンセルされた。何らかの理由で、報道機関には播種が行われていないことが通知されず、いくつかの新聞は播種が始まったと報じた。^{[13]ベッツィが}バハマ諸島の近くを通過して南フロリダに激突したとき、国民と議会は播種が行われていると思い、ストームフューリーのせいにした。^[13]ストームフューリーの関係者が議会にベッツィに播種が行われていないことを納得させるのに2か月かかり、プロジェクトは続行された。^[13] 2番目の候補であるハリケーン・エレナは沖合に留まりすぎた。^[15]

ベッツィーの後、2つのハリケーンがシードされる寸前だった。ハリケーン・フェイスは有力候補とされたが、シード機の射程外だった。^[15]同年、ハリケーン・イネスの偵察飛行が実施されたが、シードは行われなかった。^[15] 1967年と1968年の両シーズンは活動が低かった。そのため、どちらのシーズンにもシード対象として適切なものはなかった。^[15]

1968年、R・セシル・ジェントリー博士がストームフューリーの所長に就任した。^[18] 1969年まで、ニアシーディングは行われなかった。その間に、機器が改良された。かつてはドライアイスを手で投げ込む原始的な方法が、ヨウ化銀を詰めたロケット缶に置き換えられ、その後、飛行機の翼に取り付けられた銃のような装置から雲に向かってヨウ化銀が発射された。観測機器も改良された。^[13]追加の偵察データを利用して、作業仮説が修正された。新しい理論では、アイウォールの外側にある積雲の塔が考慮された。修正された理論によると、塔にシーディングすることで潜熱が解放される。これが新しい対流の開始を引き起こし、新しいアイウォールが発生する。新しいアイウォールは元のアイウォールの外側にあるため、最初のアイウォールはエネルギーが不足して崩壊する。さらに、新しいアイウォールは古いものよりも幅が広くなったため、圧力差がそれほど大きくなくなり、風は弱くなるだろう。^[13]

1969 年のハリケーン デビーは、ストームフューリー計画の基礎をテストする最高の機会となった。多くの点で、このハリケーンは播種に最適な嵐だった。陸地を脅かすことなく、播種機の射程圏内を通過し、はっきりとした目を持つ強烈な嵐だった。^[19] 8 月 18 日と 8 月 20 日には、13 機の飛行機が嵐の監視と播種のために飛び立った。初日には風速が 31% 低下した。^[15] 2 日目には風速が 18% 低下した。^[15]どちらの変化も、ストームフューリーの仮説と一致していた。実際、結果は非常に有望であったため、「大幅に拡大された研究プログラムが計画された」。 [ ^20]その他の結論の中には、ほぼ 1 時間間隔で頻繁に播種する必要があることが含まれていた。^[21]

1970年と1971年のシーズンには適切な播種候補がなかった。^{[15]それにもかかわらず、}ハリケーンジンジャーへの飛行が行われた。ジンジャーは拡散し不明瞭な性質のため、播種には適さない嵐だった。播種は効果を及ぼさなかった。ジンジャーはプロジェクト・ストームフューリーによって行われた最後の播種となった。^[15]

すべての基準を満たす大西洋ハリケーンは非常に稀であり、ハリケーン デビーで達成された「成功」を再現することは極めて困難でした。一方、気象学以外の発展により、ハリケーン修正の目的が妨げられました。

1970年代初頭、海軍はプロジェクトから撤退した。^[22]ストームフューリーは、熱帯低気圧の修正ではなく、理解に再び焦点を合わせ始めた。^[23]同時に、プロジェクトのB-17は運用寿命の終わりに近づいていた。3000万ドル（年不明）の費用で^[22] 2機のロッキードP-3が購入された。大西洋のハリケーンが安全要件を満たすことはまれであったため、ストームフューリーを太平洋に移動し、そこで多数の台風で実験する計画が立てられた。^[14]この措置には、大西洋と同じ安全要件の多くが必要でしたが、潜在的な被験者の数がはるかに多いという利点がありました。^[22]

計画は1976年に再開され、グアムから飛んで台風の種をまくことになっていた。しかし、政治的な問題で計画は阻まれた。中華人民共和国は、種をまく台風が進路を変えて自国の海岸に上陸したら困ると発表し^[14]、日本は降雨量の半分以上が熱帯低気圧によるものであるため、台風による困難に耐える用意があると宣言した^{[14] 。}

ストームフューリーを北東太平洋やオーストラリア地域で運用する同様の計画も失敗に終わった。^[24]

台風サラ^[25]やハリケーン ドナ^[26]など、非常に強いハリケーンでは複数のアイウォールが検出されていた。二重のアイウォールは通常、非常に強いシステムでのみ見られる。また、シードされた嵐のいくつかでは、シード後にも観測されていた。当時、アイウォールの直径が急激に変化した唯一の観測は、おそらく成功したシード時以外では、嵐の強度が急激に変化した時だった。^[27]シードが二次アイウォールの原因となったのか、それともそれが単に自然サイクルの一部だったのかは不明のままだった^{[28] (}相関関係は因果関係を意味しないため)。当初は、シードされたシステムでは観測されたがシードされていないシステムでは観測されなかったアイウォールの変化に類似していることが、プロジェクト ストームフューリーが成功した証拠であると考えられていた。しかし、後にそのようなアイウォールの変化がシードされていないシステムでも一般的であることが観察された場合、そのような観察はプロジェクト ストームフューリーを推進する仮説と仮定に疑問を投げかけることになるだろう。^[29]

実際、データと観察が蓄積され、ストームフューリーの仮説が覆され始めた。ハリケーン・アニタとデイビッドに始まり、ハリケーン追跡機の飛行は「うまく」播種された嵐で起こったことと似た出来事に遭遇した。^[29]アニタ自体には同心円状のアイウォールサイクルの弱い例があり、デイビッドはより劇的な例だった。^[28] 1980年8月、ハリケーン・アレンは大西洋、カリブ海、メキシコ湾を通過した。また、目の直径が変化し、複数のアイウォールを発達させた。これらはすべて、アレンが播種されていた場合に予想される行動と一致していた。したがって、ストームフューリーが播種によって達成したと考えていたことは、それ自体でも起こっていた。^[30]

ハリケーン・アニタ、デイビッド、フレデリック、アレンのその他の観測^[31]でも、熱帯低気圧には過冷却水が非常に少なく、氷の結晶が非常に多いことが発見されました。^[32]熱帯低気圧に過冷却水がほとんどない理由は、そのようなシステム内の上昇気流が弱すぎて、水が雨として降ったり凍ったりするのを防ぐことができないためです。^[33]クラウドシーディングが機能するには過冷却水が必要であるため、過冷却水が不足すると、シーディングは効果がありません。

これらの観察により、ストームフューリー計画の根拠が疑問視されることになった。1983年半ば、ストームフューリー計画は、その活動の指針となった仮説が無効とされたため、最終的に中止された。^[34]

ハリケーンの破壊力を減らすためにハリケーンを弱めるという意味では、ストームフューリー計画は熱帯低気圧の自然現象と人間の介入の影響を区別しなかったため、完全な失敗だった。^[32]何百万ドルも費やされた。結局、「[ストームフューリー計画]には2つの致命的な欠陥があった。それは、微物理的にも統計的にも実現可能ではなかったということだ。」^[34]

さらに、ストームフューリーはハリケーン研究部門の主な資金源でもありました。プロジェクトが稼働していた間、ハリケーン研究部門の予算は約400万ドル（1975年当時、1600万ドル、2008年当時）で、スタッフは約100人でした。^[35] 2000年には、ハリケーン研究部門は30人を雇用し、毎年約260万ドルの予算を持っていました。^[36]

しかし、ストームフューリー計画には良い結果もあった。飛行中に得られた知識は、その仮説を覆すのに非常に役立った。^[36]他の科学研究によって、熱帯低気圧に対する理解が深まった。さらに、ロッキードP-3は熱帯低気圧のデータ収集に非常に適しており、これらの巨大な嵐の予報を改善した。^[36]これらの飛行機は2005年時点でもNOAAで使用されていた。^[37]

元キューバ大統領フィデル・カストロは、ストームフューリー計画はハリケーンを兵器化する試みであると主張した。^[38]

• ポパイ作戦
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• アルバータ雹プロジェクト
• 風のせん断
• 海面温度
• 深層水 – 地球の海面下の深いところにある冷たく塩分を含んだ水

• ピーター・ブラック、ハリー・セン、チャールズ・コートライト (1972 年 3 月)。「1969 年のハリケーン・デビーにおける多重シーディング実験中の、眼の構成の変化、明るいバンドの分布、および降水量の傾斜に関する航空機レーダー観測」(PDF)。月刊気象評論第 100 巻第 3 号。アメリカ気象学会。pp. 208–217。2006年6 月 8 日閲覧。
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• プロジェクト・ストームフューリーの歴史
• ハリケーン対策と修正の取り組みの歴史