“Sulle possibilità del controllo del clima” nel 1962

Harry Wexler su Geoingegneria e distruzione dell’ozono

“Il tema del tempo e del controllo del clima sta diventando un argomento rispettabile di cui parlare”. Così iniziò Harry Wexler nel suo discorso “Sulle possibilità del controllo climatico”, tenuto all’inizio del 1962 ad un pubblico tecnico di Boston, Hartford e Los Angeles.1

Wexler, che ha studiato meteorologia al MIT ed è stato capo dei servizi scientifici presso l’US Weather Bureau, ha sostenuto la sua affermazione citando, tra gli altri, il discorso del presidente John F. K. di previsione e infine nel controllo del tempo e l’esortazione del Dipartimento di Stato di “uno studio precoce e completo alla luce degli sviluppi nello spazio esterno della possibilità di modifiche meteorologiche su larga scala“.2

Harry Wexler

Wexler ha assicurato al suo pubblico di non essere preoccupato per la lunga e complicata storia della modifica delle nuvole che porta a influenze di precipitazione più o meno localizzate, ma per la manipolazione su scala planetaria del budget di radiazione a onde corte e lunghe della Terra che si tradurrebbe in “una scala piuttosto grande di effetti sui modelli di circolazione generale in periodi brevi o più lunghi, anche avvicinandosi a quello del cambiamento climatico.”3 Questi effetti, dettagliati in seguito, includevano l’aumento della temperatura mondiale di diversi gradi lanciando polvere in un’orbita equatoriale per ombreggiare la Terra e farla sembrare un po’ come Saturno e i suoi anelli; e in particolare distruggendo tutto l’ozono stratosferico al di sopra del circolo polare artico utilizzando una quantità relativamente piccola di un agente catalitico come il cloro o il bromo.

Wexler era interessato sia alla modifica involontaria del clima, come può essere creata dai gas di scarico dei razzi o da altro inquinamento […mi vengono subito in mente le scie degli aereomobili n.d.r.], sia agli effetti intenzionali, pacifici o ostili. Quindi ricorda che è stato Wexler, circa 50 anni fa, a sostenere per primo il controllo del clima “rispettabile“.4 Anche la storia dell’ozono stratosferico è molto significativa, dato che la storia di impoverimento/esaurimento dell’ozono risale solo agli anni ’70 e certamente non include il ruolo di Wexler. Recentemente, sono stato in corrispondenza con tre importanti scienziati dell’ozono sui primi lavori di Wexler: i premi Nobel Sherwood Rowland, Paul Crutzen e il presidente della National Academy of Sciences Ralph Cicerone. Sono uniformemente interessati e abbastanza stupiti da questa storia.

Lasciatemi parlare prima della credibilità di Wexler. Harry Wexler (1911-1962) è stato uno dei meteorologi più influenti della metà del XX secolo. Si era laureato ad Harvard e al MIT, uno studente di C.G. Rossby (diapositiva 2) un sostenitore della massa d’aria e dell’analisi frontale (diapositiva 3) e capo della divisione dei servizi scientifici dell’ufficio meteorologico degli Stati Uniti durante un’era che vide l’introduzione di ascensioni regolari con radiosonde (diapositiva 4), radar meteorologico (diapositiva 5), test atomici atmosferici e traccia di ricaduta globale (diapositiva 6), razzi dal suono scientifico (diapositiva 7) e sia NWP che GCM (diapositiva 8) Ecco Wexler con Von Neumann, Charney e altri associati all’Institute for Advanced Study programma di meteorologia a Princeton. Wexler è stato un pioniere nella meteorologia satellitare (diapositiva 9). Era responsabile del programma TIROS e ha aiutato Verner Suomi a condurre il suo primo esperimento con budget di calore su Explorer 7.

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Wexler era a capo dei programmi antartici statunitensi per l’Anno geofisico internazionale (diapositiva 10), istituì il Mauna Loa Observatory e sostenne le misurazioni di CO2 di Dave Keeling (diapositiva 11), scrisse sull’uso pacifico dei satelliti e sul controllo meteorologico per JFK (diapositive 12, 13 ), e pianificò il World Weather Watch (diapositiva 14) che divenne realtà nel 1963, l’anno dopo la sua morte improvvisa all’età di 51 anni. Wexler era chiaramente al vertice della sua scienza, un leader nelle nuove tecniche e tecnologie, e un figura internazionale rispettata.

Wexler sulle possibilità di impoverimento dell’ozono e controllo del clima

Nei suoi discorsi del 1962 sul controllo del clima,5 Wexler ha discusso l’aumento dell’inquinamento sia da parte dell’industria che dall’uso di razzi sonori, e i recenti sviluppi nella scienza, compresi i computer ed i satelliti, che lo hanno portato a credere che la manipolazione e il controllo di fenomeni su larga scala nel l’atmosfera erano possibilità distinte. Wexler ha citato l’aumento delle emissioni di anidride carbonica come esempio e ha citato uno studio del 1961 della Geophysics Corporation of America sulla modifica dell’atmosfera superiore della Terra da parte dei razzi (diapositiva 15).

Alla nascita dell’informatica moderna nel 1945, il dott.V.K. Zworykin, all’epoca presso i Laboratori RCA di Princeton, immaginò una macchina perfettamente precisa che avrebbe predetto lo stato futuro immediato dell’atmosfera e identificato l’ora e la posizione precise dei punti di leva o delle condizioni sensibili in modo che una forza paramilitare di schieramento rapido potesse essere inviata nel campo per intervenire nel tempo come accade, letteralmente per versare petrolio sulle acque agitate dell’oceano o persino appiccare incendi o far esplodere bombe per interrompere le tempeste prima che si formino, deviarle dalle aree popolate e altrimenti controllare il tempo. Secondo Zworykin:

L’obiettivo finale da raggiungere è l’organizzazione internazionale di mezzi per studiare i fenomeni meteorologici come fenomeni globali e per canalizzare il tempo del mondo, per quanto possibile, in modo tale da ridurre al minimo i danni da perturbazioni catastrofiche, e comunque a beneficio del mondo nella misura più ampia migliorando le condizioni climatiche ove possibile.

John von Neumann, il poliedrico straordinario matematico presso l’Institute for Advanced Study concordò, scrivendo: “Tutti i processi stabili dovremo prevedere. Tutti i processi instabili che controlleremo.” Il noto oceanografo Athelstan Spilhaus, allora maggiore dell’esercito degli Stati Uniti, scrisse a Zworykin: “Nel controllo del tempo, la meteorologia ha un nuovo obiettivo degno dei suoi più grandi sforzi”. Tutto questo è stato citato da Wexler nel suo discorso.

Pur riconoscendo la crescente abilità tecnica e le capacità scientifiche, comprese bombe da 100 MT e satelliti in orbita terrestre, Wexler ha notato “una crescente ansia” nelle dichiarazioni pubbliche che “L’uomo, nell’applicare le sue crescenti energie e strutture contro il potere dei venti e delle tempeste, può farlo con più entusiasmo che conoscenza e quindi causare più danni che benefici.”6

Wexler non intendeva coprire tutte le possibilità “ma solo alcune … limitate principalmente alle interferenze con l’equilibrio radiativo della Terra su una scala piuttosto ampia [enfasi originale] … Discuterò in un quadro puramente ipotetico quelle influenze atmosferiche che l’uomo potrebbe tentare deliberatamente di esercitare e anche quelli che potrebbe ora eseguire o eseguirà presto, forse ignorando le sue conseguenze. Ora abbiamo il controllo del tempo, che lo sappiamo o no. Da decenni rilasciamo enormi quantità di anidride carbonica e altri gas e particelle nell’atmosfera inferiore. È riconosciuto che questo inquinamento atmosferico può avere gravi effetti non solo sulla salute, ma anche sulla radiazione globale o sul bilancio termico, che è la causa del nostro modello attuale di clima e condizioni meteorologiche.”7

[… noi sappiamo da tempo che quando si usa l’enfasi si entra immediatamente nel campo della propaganda. La problematica dell’anidride carbonica e degli altri gas serra, metano e vapore acqueo, tanto per citare i più importanti, (sicuramente più della CO2) è stata da subito utilizzata per annacquare il dibattito sulla geoingegneria spostandolo sul clima che cambia a causa dell’inquinamento umano; un capovolgimento di paradigma che ha preso molti in contropiede, costringendo in un discorso sterile e senza uscite. n.d.r.]

Quindi Wexler ha mostrato una ventina di diapositive tecniche del bilancio del calore radiativo dell’atmosfera e ha discusso i mezzi per manipolarlo. Con questa figura (diapositiva 16) ha concluso un gran riassunto di varie tecniche. La tabella elenca i mezzi di:

  • (a) aumentare la temperatura globale di 1,7°C iniettando una nuvola di cristalli di ghiaccio nell’atmosfera polare facendo esplodere 10 bombe H nell’Oceano Artico, oggetto del suo articolo del 1958 sulla rivista Science;8
  • (b) abbassando la temperatura globale di 1,2°C lanciando un anello di particelle di polvere nell’orbita equatoriale, una modifica di una precedente proposta russa per riscaldare l’Artico, e
  • (c) distruggendo tutto l’ozono stratosferico, aumentando la tropopausa e raffreddando la stratosfera fino a 80°C mediante un’iniezione di un agente catalitico come il cloro o il bromo. Le revisioni a matita mostrano le sue stime appena abbassate delle quantità di materiale richiesto. Ad esempio, che 0,1 MT di bromo distruggerebbero tutto l’ozono nelle regioni polari e sarebbero necessari 0,4 MT vicino all’equatore.

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Wexler era preoccupato (diapositiva 17) che un danno involontario allo strato di ozono potesse verificarsi se l’aumento dello scarico dei razzi avesse inquinato la stratosfera. Era anche preoccupato che i futuri esperimenti nel vicino spazio potessero andare storto, citando l’Operazione Argus (esplosioni nucleari nello spazio vicino, 1958), il Progetto West Ford (un anello di piccole antenne a dipolo di rame in orbita, 1961) e il Progetto Highwater (cristalli di ghiaccio iniettato nella ionosfera, 1962) come recenti interventi significativi con rischi sconosciuti.

Anche il danno intenzionale non era escluso. Nel 1934 il noto geofisico Sydney Chapman aveva proposto di creare un “buco nello strato di ozono” temporaneo utilizzando un “deozonizzatore” catalitico ancora da identificare. Secondo Chapman, un piccolo foro tagliato in una posizione remota potrebbe consentire agli astronomi di effettuare osservazioni a lunghezze d’onda ultraviolette dove la radiazione sarebbe stata altrimenti assorbita dall’ozono. Molto più sinistro e rilevante per la Guerra Fredda era il possibile interesse militare nel condurre una guerra geofisica attaccando lo strato di ozono su una nazione rivale.

Alla ricerca di consigli su come tagliare un “buco” nello strato di ozono, Wexler si è rivolto al chimico Oliver Wulf del Caltech che ha suggerito che gli atomi di cloro o bromo potrebbero agire in un ciclo catalitico con l’ossigeno atomico per distruggere migliaia di molecole di ozono. In una nota scritta a mano composta nel gennaio 1962, Wexler scarabocchiava quanto segue (diapositiva 18):

“UV decompone O3 -> O in presenza di alogeni come Br. O -> O2 si ricombina e quindi impedisce la formazione di più O3; e (diapositiva 19) “Br2 -> 2Br alla luce del sole distrugge O3 -> O2 + BrO.” Queste sono essenzialmente la base delle moderne reazioni chimiche che riducono lo strato di ozono. Qui (diapositiva 20) è il calcolo di Wexler, utilizzando il modello di Manabe e Möller di un raffreddamento stratosferico a 80°C senza strato di ozono.

Wexler ha concluso che non stava avanzando proposte per intervenire, ma era coinvolto nello studio delle equazioni di base e degli aspetti ingegneristici della ricerca sulla circolazione generale, incluso il comportamento naturale dell’atmosfera, effetti involontari e aspetti di particolare interesse per il DoD.

Un ultimo esempio di documentazione negli archivi – una sorta di pietra di Rosetta per la riduzione dell’ozono – è la nota approssimativa di Wexler del 1962 che collega Chapman 1934, Wulf, carburante per missili e reazioni distruttive dell’ozono innescate da cloro e bromo come catalizzatori (diapositiva 21).
In circostanze normali, Wexler avrebbe preparato la sua conferenza per la pubblicazione, ma fu stroncato da un improvviso attacco di cuore nell’agosto 1962. I documenti relativi alla sua carriera, in particolare il suo notevole lavoro sull’esaurimento dell’ozono e sul controllo del clima, furono probabilmente mandati negli archivi non da vedere e di certo da non rivalutare fino ad oggi.
I problemi ben noti e ben documentati del trasporto supersonico (SST) e dell’impoverimento dell’ozono si svilupparono circa un decennio dopo. L’idea che il bromo e altri alogeni potessero distruggere l’ozono stratosferico fu pubblicata nel 1974, mentre la produzione di CFC si espanse rapidamente e drammaticamente tra il 1962 e il suo picco nel 1974. Se Wexler fosse vissuto per pubblicare le sue idee, sarebbero state certamente notate e avrebbero potuto portare a un risultato diverso e forse una risposta coordinata precedente al problema dell’impoverimento dell’ozono stratosferico.

E la questione di una soluzione tecnologica per la geoingegneria dei cambiamenti climatici rimane molto viva oggi.

Conclusione

È chiaro che Harry Wexler era ben qualificato per parlare in modo autorevole degli argomenti altrimenti “nebulosi” del clima, dei cambiamenti climatici e del controllo del clima. Faceva parte di tutti i gruppi scientifici e dei comitati consultivi, aveva accesso e ha contribuito a raccogliere dati climatici globali, ha compreso le questioni teoriche e la loro complessità e ha promosso e avanzato le ultime tecnologie, la modellazione della circolazione generale e le misurazioni del budget termico satellitare. Ha avvertito quindi, e potremmo concludere saggiamente oggi, che (diapositiva 22):

“[Il controllo del clima] può essere classificato al meglio come” interessanti esercizi ipotetici “fino a quando le conseguenze della manomissione di eventi atmosferici su larga scala possono essere valutate in anticipo. La maggior parte di tali schemi che sono stati avanzati richiederebbero imprese ingegneristiche colossali e contenere il rischio intrinseco di danni irrimediabili al nostro pianeta o effetti collaterali controbilanciare i possibili benefici a breve termine.9

Il lavoro preveggente di Wexler tra il 1958 e il 1962 “Sulle possibilità del controllo climatico” ci ricorda che non siamo la prima generazione ad essere coinvolti o preoccupati per la geoingegneria.

James Fleming
STS Program, Colby College
jfleming@colby.edu
American Geophysical Union
Dec. 14, 2007
Text at
http://www.colby.edu/sts/agu
2007wexler.doc

Danni all’ozono stratosferico

Involontario

  1. Aumento dell’inquinamento da scarico dei razzi.
  2. Gli esperimenti nello spazio vicino potrebbero andare male, ad es. rischi sconosciuti dell’Operazione Argus (1958), del Progetto West Ford (1961) e del Progetto Highwater (1962).

Intenzionale

  1. Nel 1934 S. Chapman propose di creare un “buco nello strato di ozono” temporaneo a beneficio degli astronomi.
  2. Possibile interesse militare a condurre una guerra geofisica attaccando lo strato di ozono su una nazione rivale.

https://megachirottera.blogspot.com/2020/03/la-storia-del-riscaldatore-ionosferico.html

Diapositiva 17

[Il controllo del clima] può essere classificato al meglio come “esercizi ipotetici interessanti” fino a quando le conseguenze della manomissione di eventi atmosferici su larga scala possono essere valutate in anticipo.
La maggior parte di tali schemi che sono stati avanzati richiederebbero imprese ingegneristiche colossali e contenere il rischio intrinseco di danni irrimediabili al nostro pianeta o effetti collaterali che controbilanciano i possibili benefici a breve termine – Harry Wexler 1962

Diapositiva 22

Appunti

  1. Harry Wexler, “Sulle possibilità del controllo climatico”, Capitolo di Boston dell’American Meteorological Society, 9 gennaio 1962; Traveler’s Research Corporation, Hartford, CT, 11 gennaio 1962; e UCLA Department of Meteorology, [come Regent’s Lecturer in Meteorology] 28 febbraio 1962. Notes in Manuscript Division, Library of
    Congresso, Wexler Papers, Box 18, Discorsi e conferenze, 1962.
  2. John F. Kennedy, discorso a New York davanti all’Assemblea generale delle Nazioni Unite. 25 settembre 1961. Vedi anche la conferenza stampa di Kennedy del 1 marzo 1961 e la Risoluzione degli Stati Uniti sugli usi pacifici dello spazio esterno.
  3. Sul controllo del tempo vedere Fleming 2004 e 2006.
  4. Fleming 2007.
  5. Riquadro 18 di Wexler, “Sulle possibilità del controllo del clima”, Bozza, 8 gennaio 1962.
  6. Riquadro 18 di Wexler, “Ulteriore giustificazione per la richiesta di ricerca sulla circolazione generale per l’anno fiscale 63”, Bozza, 9 febbraio 1962.
  7. Wexler, “Ulteriore giustificazione”.
  8. H. Wexler, “Modifying Weather on a Large Scale”, Science, n.s. 128 (31 ottobre 1958): 1059-1063. “Quando vengono avanzate proposte serie per modifiche meteorologiche su larga scala, come inevitabilmente saranno, le risorse complete della conoscenza della circolazione generale e della meteorologia computazionale devono essere utilizzate per prevedere i risultati in modo da
    evitare che l’infelice situazione della cura sia peggiore del disturbo. “
    n. 17. N. N. Zubov, V. Tsentre Arktiki (Mosca, 1948), una traduzione di E. Hope, Arctic Ice and the Warming of the Arctic (Ottawa, 1950), cap. 6, 7. R. A. McCormick dell’US Weather Bureau ha calcolato che ci vorrebbero un minimo di 100 anni per sciogliere la banchisa artica pompando acqua attraverso lo stretto di Bering, come suggerito da A. B. Markin del Moscow Institute of Power. Una nuvola di ghiaccio [generata dalle bombe H] richiederebbe meno di 10 anni.
  9. Harry Wexler 1962, Simposio delle Nazioni Unite, riquadro 14.

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