JP2011101644A - 人工降雨発生方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、例えば、砂漠に雨を降らせ川や湖を造り木々を繁らせて温暖化を防止できる人工降雨発生方法を提供すること。
【解決手段】 海水や淡水などの水を蒸気化して凝結核とともに上昇させて風の流れに乗せて目的地上空まで飛ばすことにより降雨を促すようにする
【選択図】図１

Description

本発明は、人工降雨発生方法に関する。

近年特に問題となっていることに地球の温暖化の問題がある。

上記に鑑み、本発明は、例えば、「砂漠に雨を降らせ川や湖を造り木々を繁らせて温暖化を防止しよう」を理念にした人工降雨発生方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、海水や淡水などの水を蒸気化して凝結核とともに上昇させて風の流れに乗せて目的地上空まで飛ばすことにより降雨を促すようにする。

本発明によれば、例えば、砂漠に雨を降らせ川や湖を造り木々を繁らせて温暖化を防止できる人工降雨発生方法を提供することができる。

発明を実施するための最良の形態・実施例

以下の図面に基づき本発明を詳細に説明する。
上記課題をより具体的に実現するには、まず、地球の現在ある姿を人工衛星等によって詳細に調査する必要がある。例えば、その調査対象としては、気流・温度・海や川、湖などの特徴・山々の凹凸状況・海抜０ｍ地帯・砂漠の進行状況・塩害の浸透状況などが挙げられる。こうした地球の現況調査に基づき、過去にその砂漠地帯に水や海水の川、湖、内海が在ったかどうかなどについて調査検討する。例えば、その砂漠地帯には、水や海水が存在した跡があるかどうか、水と海水の交わる川であったかあるいはそこは内海であったのかどうか、水や海水が干上がったのであれば、その原因は、などについて検討する。
また、過去の砂漠地帯に湖、川が在ったのであれば、その水はなぜ在ったのか。その理由として、例えば、
１）昔は、その砂漠地帯は現在よりも非常に気候条件が良く自然の雨が降っていた。
２）海底などでの火山爆発などによってその水や海水が上空に舞い上がり、遠方の砂漠地帯に降った雨が凹部に流れ込んで湖を造ったが、その後、気候条件の異変により湖の水や海水が何度となく蒸散を繰り返すうちに湖の水分は失われ湖底に塩跡などを残す形としてそのまま現在に至った。
３）火山爆発により地球上空が塵や蒸気などで広く覆われたり、あるいは氷河期となりそして水が溶け出して湖となった。
４）津波などによって海水が内陸へと流れ込み、内陸の凹所にこれら大量の海水が溜まって砂漠化し、現在では砂漠下に岩塩などの塩分層を残す形となっている。などのことが推察される。

以下、温暖化防止のための具体的な対策構想案のいくつかを図を交えて説明する。

温暖化対策の実施形態の第１として、「水や海水の痕跡のある砂漠地帯の凹所または湖・内海へ人工的に海水を注ぐ」をテーマにした図１および図２に示す実施形態を説明する。
例えば、砂漠化問題をより身近なものとして考えるため、ここで、図１に示す、滋賀県にある琵琶湖の内水が干上がり、その湖底が砂地と化し、さらにその周辺域をも砂漠化したと仮定する。この琵琶湖およびその周辺域に木々を蘇らせるため、遠方で発生した洪水などに伴って発生する大量の水をパイプで図１の矢印Ｘのように注ぐ。干上がった琵琶湖に水が戻ると、蒸発、水循環が何百年も続く。遠方にも水がないときは、図２の実施形態のように、周辺の海である日本海より取込口２００を通じて海水をポンプアップし、トンネル２０１や運河などの水路２０２・パイプライン・サイフォンなどを組み合わせて矢印Ｙのように琵琶湖へと送り込む。

この際、滝のような自然落差方式や大型ポンプ（電力の少ない超電導ポンプ）を利用して海水を注ぎ込む。注ぎ込む際には、核投入ホッパー２０３内に入れてある凝結のための微細石粉・煤煙粒子・塵・海塩粒子・飛散灰などから選定される核を混入して水蒸気が凝結しやすくする。
琵琶湖内の海水は自然蒸発や滝からの蒸気飛沫などの上昇を招くとともに、風や気流が手伝って図２の矢印のように他方側の山々の方向へと蒸発して流され冷たい上昇気流などによる冷却が相作用することにより凝結して水滴化し、次第に周辺一帯に雨を降らせることになる。降雨に伴い、山斜面には川・池などが造られるとともに、木々などが生い茂るようになり、同時にその内水も利用できるようになる。
尚、長い年月の間に琵琶湖内は海水の塩分濃度が高くなると死海となるので、これを海水濃度が高くなり過ぎないように塩分戻しライン（パイプラインなど）を通じて矢印Ｚのように塩分を抜き戻し制御する。この場合、パイプラインなどに海水が漏れたりする塩害対策も考慮することが必要となる。

図３の実施形態のように、海や岸に設備したフロート付き海水タンク２０５において太陽熱、ふく射熱、熱伝導体、反射板、レンズおよび熱風、ヒーターなどを使用して海水を蒸発化して、大量の水蒸気をその放射筒２０６…を通じて放出すると同時に核投入ホッパー２０７から引き込まれた凝結のための微細石粉・煤煙粒子・塵・海塩粒子・飛散灰などから選定される核を混入して水蒸気を凝結しやすい条件下にするとともに、それら水蒸気を、海風、気流、あるいは人工気流を利用して上空へと上昇させて遠方へと飛ばし、上空の冷気および山々の冷気流と接触させることにより、水滴・雨を降らすようにする。
尚、海水タンク２０５は、例えば、フロート型、船型、桟橋型などとし、タンク２０５の本体は鉄板、ＦＲＰ製などとする。また、フロート型は布やビニールなどによっても可能である。

図４の実施形態のように、ポンプ２０８により取水口２０９からより温かい海水を吸い上げるとともにその海水を冷えた岩山（あるいは砂漠）へと温かい状態を保って注ぎ、その温度差により発生した霧や露を自然風や人工風などに乗せて遠方の上空へ飛ばして遠方にて降雨を図るとともに、冷えた大気によって遠くや近くの周辺に雨などを降らせるようにします。降った雨は、塩水ルートと真水ルートの２つのルートに分岐されて、図のように塩水池と真水池に個別に溜めてそれぞれから自然蒸散を促すとともに水の利用をも図ることができるようにする。

図５および図６の案は、「実際にアフリカのサハラ砂漠に積極的に水の潤いを」をテーマにより現実的に構想した実施形態である。図５はアフリカ大陸の北部を示し、そこには世界最大のサハラ砂漠がある。図６はこのアフリカ大陸をＨ−Ｈ線に沿って切断した様子を模式的に示した断面図である。
図６のように、このアフリカ大陸には多数の凹所が存在し、これらの砂漠化した凹所を海水の汲み上げ→送水→トンネルなどの手段を組み合わせて小海１，２，３とし、これら小海の確保に基づいて蒸発→降雨を促して砂漠に潤いを与えるようにする。

西方の大西洋からの気流は東方へ流れてゆく。この大西洋の海水は取水口２１０を通じて多数基の大型ポンプ２１１…により吸い上げて、送水用パイプ２１２…を通じて遠くの小海１（第１段目の凹所）まで注ぎ込む。
この場合、取水口２１０は、海の深さおよび海水温度条件などによりその位置を決め、また、大型ポンプ２１１は大容量のためソーラー電力など考慮し、特に、省エネのためには超電導ポンプの利用が有効とする。
さらに、送水用パイプ２１２は、海水の漏れに充分な対策を講じることは勿論、太陽の直射熱などを利用して通される海水温度を高めて蒸発しやすい条件にして、人工の小海へと海水を注ぐ。

こうして注がれた小海１内の海水は、砂漠にある岩盤を底盤に選ぶなどして地下への浸透を微少に許しながらも貯留を促進するようにし、これらの海水を元にして蒸発・水循環作用を繰り返すようにする。小海２のように底にビニールシートＡやタール等を敷設して防水処理をしてもよい。
小海は、内陸が遠くまで続いていたり、気流が弱い場合が多いなどの条件にしたがって、内陸へ向けて小海２，３……のように数多く造る。そのための送水ラインは、ゲート付きトンネル２１３で構成したり、砂漠越えの配管（ポンプ付き）で行うようにする。
小海からの蒸発水は、途上において冷却を受けると山の手前で雨を降らせて山やその一帯を潤し、真水の川を造ったり湖を作ったりする。

送水途上において、山などを通った海水は、その放出時に滝２１４として高所より落下させてクラスター化することで蒸発を促すようにし、周辺一帯に霧や雨を発生させるようにする。また、この滝２１４の落とし口には、核投入ホッパー２１５を対応配備して、ホッパー２１５から引き込まれた凝結のための微細石粉・煤煙粒子・塵・海塩粒子・飛散灰などから選定される核を滝２１４や小海内に混入してこれらから発生する水蒸気を凝結しやすい条件下にする。
蒸発した各所からの水蒸気は図のように気流に乗って東方に流されてゆき、冷却を受けるなどの条件によって雨や霧を発生させ大陸を潤す。
上記海水を送るとき、落差を利用する水力発電設備などを設け、その発生電力により海水から水にする設備を運転するようにする応用も考えている。

図７の実施形態は、昼夜の温度差を有効利用して蒸発を効率化する（貯留）方法である。
図７のように、まず、大容量の海水を貯留可能なトンネル２１７…を多数本造成しておき、昼間充分温まった状態の海水や川水を矢印Ｘのようにこれらのトンネル２１７…に貯留しておく。これらトンネル２１７には断熱手段２１８が施されているため、これら温まった海水を、砂漠一帯が充分冷え切っている環境下でノズル２１９を通じて微細化しながら矢印Ｙのように一気に噴出することにより、冷えた外気と激しく接触を繰り返し、効果的に霧、露→雨をつくることができる。
ノズル２１９に対応して核投入ホッパー２２０を対応配備して、ホッパー２２０から引き込まれた凝結のための煤煙粒子・塵・海塩粒子・飛散灰などから選定される核をノズル２１９からの噴出蒸気に混入してこれらから発生する水蒸気を凝結しやすい条件下にする。一旦貯留された海水などを昼間にさらに加温しておいて夜間まで貯留して噴出するようにしてもよい。

逆に、海水をトンネル２１７…に貯留して夜間に冷却し、その冷却分を昼間の高温環境下において噴出するようにしてもよい。空タンクを昼間の高温下において高熱化しておき、そのタンク内に海水や川水を注ぎ込むことで蒸発を図るようにしてもよい。
砂漠地帯にビニール、モルタル、タールなどで貯留池を設けたり、海、小海にあっては大型ビニール容器による貯留とすることができる。海水、水の微細化に際しては、高い滝からの落下運動をさせるようにしてもよい。
また、微細な海水、水をつくるため、パイプラインなどに磁場を与えたり、超音波を与えたり、あるいは、波動を与えるなどの組み合わせ方法を考えている。

図８の実施形態は、火山熱源を伝達利用して蒸発を効率化する方法を示す。
図８のように、火山の近くには、地表土層のさらに下層として溶岩路をもつ地熱体層が形成されているが、この層は非常に高熱化しているため、その高熱分を海水や水が受けて蒸気化するようにしたものである。具体的には、地表からこの地熱体層へと、低い海水注入パイプ２２２…と高い蒸散用パイプ２２３…の２種類を１組をそれぞれ複数組ずつボーリングして打ち込み、これらのパイプ２２２，２２３間を連通する伝熱パイプ２２４を地熱体層の中に通して高熱源からの伝熱により内部加熱されるようにしてある。そうすることで、図のように蒸散用パイプ２２３…からの水蒸気が風や気流に乗って火山や他の山々の手前で冷却を受けて降雨を発生させることになる。蒸散用パイプ２２３には核投入ホッパー２２５を装備して凝結の促進を図る。
尚、火山からの溶出マグマに対し冷却・蒸散水を浴びせて多量な水蒸気発生を行うようにしてもよい。

他の方法として、図９のように、海水注入パイプ２２７の口を海面下にして常時海水が注がれるようにしてバルブ２２８の開閉で海水の導入・停止が制御されるようにすることにより、図９のような海水の給送を不要にした。
更に他の方法として、図１０のように、海水注入パイプ２３０と蒸散用パイプ２３１の双方を海水中の地盤を通じて立設して、海水注入パイプ２３０の導入口からは水面の温かい海水が導入されるようにする一方、蒸散用パイプ２３１の途中からはバルブ２３２を通じて海底付近の冷たい海水が注入されるようにして、熱い水蒸気と冷たい海水とが激しく反応してより効果的に水蒸気が発生するようにしてもよい。尚、蒸散用パイプ２３１が海中にあると、塩分などが途中で分離回収されて塩害のおそれが少なくなる。
尚、この方式を北極・南極などのように氷の融解が進行している大陸に適用するとき、大陸に積極的に雪を降らして氷結を促進することができ、融解分を充分に補い温暖化防止の有効な対策となる。

図１１の実施形態は、旋風発生による水蒸気の効果的蒸散上昇方法を示すものである。
図１１のように、海岸に近い場所や海上あるいは内陸部などに水タンク２３５…を多数立てるとともに左前一方を開けるようにして板壁２３６…で略ラセン状の内部空間を形成し、海から吹き付ける風Ｘを取り込むようにする。これにより、内部空間では、旋風Ｓが発生し、この旋風Ｓに対して水タンク２３５…のノズル２３７…から海水や水を噴射することにより激しく旋回しながら上昇流に乗って水蒸気を高く上昇させることができる。水タンク２３５には、海水や水を補給する。板壁２３６や水タンク２３５自体は、同タンク２３５内の海水や水を加熱する働きをする。壁をＬ形あるいはＵ形などに配置して旋風を発生させるようにし水タンクは別位置に設けてもよい。各ノズル２３７には核投入手段を装備して凝結促進を図る。

図１２の平面図のように、水タンク２４０…をＬ字状に配置して海水や水を貯留するようにし、その前面に板壁２４１を取り付けて旋風を発生するようにし、さらに、有効に旋風を発生させるため、案内シュラウド２４２を設けるようにする。発生する旋風Ｓに対し水タンク２４０のノズル２４３から水蒸気を吸い込ませるようにする。各ノズル２４３には核投入手段を装備して凝結促進を図る。
図１３のように、ノズル２４５付きのラセンポール２４６…をＬ形に配置して大きな旋風Ｓだけでなくそれぞれにも旋風を発生させるようにしてもよい。水蒸気の噴気口２４７は、●印のように地表に配置し、タンクを埋め込み式にしてもよい。各ノズル２４５、２４７には核投入手段を装備して凝結促進を図る。

図１４の実施形態は、凝結促進用核混入方法を示すもので、同図のように、送水ライン２５０により造られた小海２５１から自然蒸散し上昇して風・気流に従って一定方向に流される水蒸気に事後的に凝結促進用の核を混入するようにしたもので、小海２５１の風下側に相当する地表位置に核打上棟２５２を設備しておき、この核打上棟２５２から花火の打上原理により核内蔵玉を打ち上げて水蒸気の流れ層の中にあるいはそれを突き抜けるようにして破裂させることで内蔵した核が水蒸気の中に混入され水滴化が促進されるようにしたものである。特に、破裂作用により水蒸気は撹乱されるのでより凝結効果があがる。大砲方式によってもよい。核としては、微細灰・微石粉・煙塵・微細氷などが好ましい。
尚、凧制御棟２５３より核収納部を開閉制御できる制御凧２５４を水蒸気層に揚げることにより核を水蒸気内に混入するようにしてもよいし、飛行機や気球などから核を撒くようにしてもよい。また、図のように、小海２５１の近くや山の上にそびえる発煙タワー２５５を設置しておいて、水蒸気にその上昇煙を接触させるようにしてもよい。この煙には微細石粉などを同時混合しておくことも有効である。

図１５の実施形態は、フェーン現象減衰方法に関するものである。
同図に示すインドでは、７月に西部地方に豪雨が記録され土砂崩れなどによる大被害が発生した。これはインド洋の東西における海水温度差が生じることによる「ダイポール現象」に因るもので、夏のモンスーン季にはインドで低気圧が発生して大気が上昇しこれが矢印Ｊのようにインド洋の湿気を多量に含んでいるため、図１５の山々Ｘ…の手前一帯に大雨を降らすことに因るものである。逆に、山々Ｘ…の裏側はフェーン現象化してそのことが要因で欧州などで高気圧が発生し猛暑や干ばつという異常気象が発生した。この影響は日本にも高気圧による猛暑などの要因となっている。
そこで、図１６のように、山々Ｘ…に風穴２５７を形成してインド洋からもたらされる湿潤な上昇気流からその湿気分をとるのでなく裏側へ通過させてフェーン現象をなくし、前記したような欧州や日本などへの異常気象を軽減するようにしたものである風穴２５７の出入り口は大きく開口するものとする。また、同出入り口の入り口および／または出口には、核投入手段を装備してもよいし、風穴２５７内に装備してもよい。

図１７の実施形態は、地球表面温度制御方法に関するものである。図１７のように、地球上の一部の温度を高い周辺よりも低く制御して熱いところとそれより温度の低いところを発生させて上昇気流を生じさせることにより、それらの境界一帯に造った蒸発用の池２６０…からの水や海水の蒸散を促進して霧を発生させたり雨を降らせたりして温暖化防止を図ろうとするものである。地球の一部の温度を下げるだけでもよい。
そのため、大気圏外にステーション２６１を周回させ、このステーション２６１の対向する個所に反射用のミラー２６２を装備して微小に斜め角度をもって放射された光をジグザグ状に繰り返し反射させることにより、太陽光の粒子をミラー２６２で発生させた同じく光反射粒子膜２６３により遮るようにしたものである。
尚、図の光反射粒子膜２６３は、図の方向に交差するいかなる方向に飛ばしてもよい。
図１８に示す方法は、図１７の方法がステーション内で粒子膜２６３を造ったのに対し地球側とステーション２６５側とにそれぞれミラー２６６，２６７を配備してこれらの間において光反射粒子膜２６８を形成することにより太陽光を遮るようにしたものである。

図１９は、例えば、砂漠に小海２７０…を多く造っておき、夜間冷えているときにここに太陽光の一部を当てて砂漠に霧や雨を発生させるようにしたもので、そのため、ステーション２７１に反射ミラー２７２備えておいてこのミラー２７２に太陽光を反射させて裏から砂漠に光を当てるようにしたものである。
尚、将来来るかもしれない氷河期に対しては、上記した各対策構想案の逆の方法をもって対処すればよいことを同時に提案する。

温暖化防止のための実施形態を示す平面図。 温暖化防止のための実施形態を示す縦断面図。 温暖化防止のための実施形態を示す断面図。 温暖化防止のための実施形態を示す断面図。 温暖化防止のための実施形態を示すアフリカ大陸の平面図。 温暖化防止のための実施形態を示す図５のＨ−Ｈ線断面図。 温暖化防止のための実施形態を示す縦断面図。 温暖化防止のための実施形態を示す縦断面図。 温暖化防止のための実施形態を示す縦断面図。 温暖化防止のための実施形態を示す縦断面図。 温暖化防止のための旋風発生案を示す斜視図。 温暖化防止のための実施形態を示す平面図。 温暖化防止のための実施形態を示す平面図。 温暖化防止のための実施形態を示す縦断面図。 温暖化防止のための実施形態を示すインド一帯の平面模式図。 温暖化防止のための実施形態を示す図１５の縦断面図。 温暖化防止のための実施形態を示す斜視図。 温暖化防止のための実施形態を示す斜視図。 温暖化防止のための実施形態を示す模式図。

Claims (1)

1. 海水や淡水などの水を蒸気化して凝結核とともに上昇させて風の流れに乗せて目的地上空まで飛ばすことにより降雨を促すようにする人工降雨発生方法。

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