(57)【要約】【課題】低コストで成層圏から積極的に塩素原子を除去してオゾン層破壊問題を根本的に解決するとともに酸性雨を抑制する方法を提供する。【解決手段】成層圏を飛行できる航空機に一種または複数種の塩基性物質を積載し、前記航空機を成層圏または対流圏界面を飛行させて、該飛行中に前記塩基性物質を散布する塩基性物質散布方法であって、前記塩基性物質とともに、または、前記塩基性物質として、チオ硫酸塩を散布することを特徴とする塩基性物質散布方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
成層圏を飛行できる航空機に一種または複数種の塩基性物質を積載し、前記航空機を成層圏または対流圏界面を飛行させて、該飛行中に前記塩基性物質を散布する塩基性物質散布方法であって、前記塩基性物質とともに、または、前記塩基性物質として、チオ硫酸塩を散布することを特徴とする塩基性物質散布方法。
【請求項２】
前記塩基性物質として、弱塩基性物質を用いることを特徴とする請求項１に記載の塩基性物質散布方法。
【請求項３】
前記塩基性物物質として、または、前記チオ硫酸塩として、チオ硫酸ナトリウムを用いることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の塩基性物質散布方法。
【請求項４】
前記塩基性物質として、アンモニアを用いることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の塩基性物質散布方法。
【請求項５】
前記塩基性物質として、液体アンモニアまたはアンモニア水を用いて、該液体アンモニアまたは該アンモニア水に前記チオ硫酸塩を溶解させたものを散布することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の塩基性物質散布方法。
【請求項６】
前記航空機として、旅客用航空機を用いることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の塩基性物質散布方法。
【請求項７】
前記塩基性物質の散布を、北半球または南半球の緯度３０度以上さらには４５度以上さらには６０度以上において行うことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の塩基性物質散布方法。
【請求項８】
前記塩基性物質の散布を、通年または６月−１２月に南半球において行い、および／または、１月―６月さらには１−３月に北半球において行うことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の塩基性物質散布方法。
【請求項９】
前記塩基性物質を、極循環の上昇気流に乗せて極成層圏雲の方向に散布することを特徴とする請求項８に記載の塩基性物質散布方法。
【請求項１０】
前記塩基性物質とともに、硫黄または硫酸を散布することを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか一項に記載の塩基性物質散布方法。
【請求項１１】
一種または複数種の塩基性物質を載積するための空間、および、成層圏または対流圏界面を飛行中に該空間に載積した物質を散布するための散布口を有する塩基性物質散布用航空機であって、
前記空間は、前記塩基性物質とともに、または、前記塩基性物質として、チオ硫酸塩を積載するための空間でもあり、
前記散布口は、前記チオ硫酸塩を散布するための散布口でもあるものであることを特徴とする塩基性物質散布用航空機。
【請求項１２】
前記塩基性物質は、弱塩基性物質であるものであることを特徴とする請求項１１に記載の塩基性物質散布用航空機。
【請求項１３】
前記チオ硫酸塩は、チオ硫酸ナトリウムであるものであることを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の塩基性物質散布用航空機。
【請求項１４】
前記塩基性物質は、アンモニアであるものであることを特徴とする請求項１１ないし請求項１３のいずれか一項に記載の塩基性物質散布用航空機。
【請求項１５】
前記塩基性物質は、液体アンモニアまたはアンモニア水であり、かつ、前記空間は、前記液体アンモニアまたはアンモニア水に前記チオ硫酸塩を溶解させたものを積載するためのものであることを特徴とする請求項１１ないし請求項１４のいずれか一項に記載の塩基性物質散布用航空機。
【請求項１６】
前記塩基性物質散布用航空機が、旅客用航空機であることを特徴とする請求項１１ないし請求項１５のいずれか一項に記載の塩基性物質散布用航空機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、オゾン層破壊防止技術に関する。
【背景技術】
【０００２】  近年、オゾンホールは、成層圏下部の温度低下が１つの大きな原因となって形成されることが分かってきた。即ち、成層圏下部の温度低下により、オゾン層破壊物質である塩素を塩化水素（ＨＣｌ）と硝酸塩素（ＣｌＯＮＯ２）の形で安定化させている二酸化窒素がエアロゾルの固層中に取り込まれることで、塩素が発生して、太陽光照射によりラジカル化した塩素原子の発生が誘導され、オゾン層の著しい破壊が促進されている。【０００３】  また、近年、地球温暖化が急速に進んでいるが、その効果的な抑制方法として、１９９１年のピナツボ山の噴火により生じた成層圏硫酸エアロゾルの日傘効果による地球規模の気温低下の知見に基づき、成層圏に硫黄を大量に投入する方法が検討されている。しかし、この手法による温暖化抑制は、上記のようなオゾンホールの原因となる成層圏下部の温度低下を促進することを意味し、オゾンホールを拡大させる。即ち、成層圏への硫黄の大量投入による地球温暖化抑制は、オゾンホールの自然消滅を大幅に遅らせることなるため、リスクが大きいとされている（特許文献１等）。【０００４】  具体的には、１年あたり１．５Ｔｇ〜５．３Ｔｇ（１Ｔｇ＝１０１２ｇ）の硫黄を成層圏に投入すれば、二酸化炭素排出量が２倍になった場合に相当する温室効果を概ね相殺することができるが、２０５０年〜２０７０年に予想されているオゾンホールの自然消滅がさらに３０〜７０年遅れてしまうということが、過去の観測結果に基づき、成層圏における塩素原子の活性とオゾン喪失量との関係から示されている（特許文献１）。【０００５】  しかしながら、本知見は、ピナツボ山の噴火により観測された中緯度におけるオゾン層破壊効果を織り込んでおらず（特許文献１）、成層圏への硫黄の大量投入により地球温暖化抑制を図れば、さらに甚大な地球規模のオゾン層破壊を引き起こすことが懸念される。【０００６】  また、成層圏へ投入された硫黄は、酸化されて硫酸を形成するので、成層圏への硫黄の大量投入により地球規模の酸性雨が降り注ぐことも懸念される。【０００７】
【特許文献１】Ｓｉｍｏｎｅ  Ｔｉｌｍｅｓ  ｅｔ  ａｌ．，Ｓｃｉｅｎｃｅ，３２０  １２０１−１２０４  （２００８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】  そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、低コストで成層圏から積極的に塩素原子を除去してオゾン層破壊問題を根本的に解決するとともに酸性雨を抑制する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  上記目的を達成するために、本発明によれば、成層圏を飛行できる航空機に一種または複数種の塩基性物質を積載し、前記航空機を成層圏または対流圏界面を飛行させて、該飛行中に前記塩基性物質を散布する塩基性物質散布方法であって、前記塩基性物質とともに、または、前記塩基性物質として、チオ硫酸塩を散布することを特徴とする塩基性物質散布方法が提供される（請求項１、１１）。【００１０】  このように、成層圏または対流圏界面を航空機で飛行中に低製造コストで環境負荷が小さい脱塩素剤であるチオ硫酸塩を散布することにより、成層圏中の塩素分子および次亜塩素酸を前記チオ硫酸塩と反応させて成層圏から除去することができ、低コストで効果的にオゾン層の破壊を抑制することができる。
さらに、一種または複数種の塩基性物質を積載した航空機で成層圏または対流圏海面を飛行中に前記塩基性物質を散布することにより、成層圏中の塩化水素を前記塩基性物質と反応させて成層圏から除去することができ、成層圏における塩化水素の量を削減することで塩素分子および次亜塩素酸の発生を抑制することができるため、さらに効果的にオゾン層の破壊を抑制することができる。
そのため、本発明は、塩素分子および次亜塩素酸を排除する脱塩素反応および塩化水素を排除する中和反応の両面からの相乗効果により、成層圏から塩素原子を非常に強力に排除することができる結果、低コストで極めて効果的にオゾン層の破壊を抑制することができる。
また、前記塩基性物質を散布することにより、酸性雨を抑制することができる。【００１１】  また、前記塩基性物質として、弱塩基性物質を用いることが好ましい（請求項２、１２）。
このように、前記塩基性物質として弱塩基性物質を用いることにより、散布物の取り扱いの安全性を高め、環境への負荷を軽減することができる。【００１２】  このとき、前記塩基性物物質として、または、前記チオ硫酸塩として、チオ硫酸ナトリウムを用いることが好ましい（請求項３、１３）。
チオ硫酸ナトリウムは、硫黄と水酸化ナトリウムを原料に低コストで大量生産することができる上に、単独で、塩素分子および次亜塩素酸を排除する脱塩素反応および塩化水素を排除する中和反応の両方を引き起すことができる。そのため、前記塩基性物質として、または、前記チオ硫酸塩として、チオ硫酸ナトリウムを用いることにより、さらに低コストで極めて効果的にオゾン層の破壊を抑制することができる。【００１３】  さらに、前記塩基性物質として、アンモニアを用いることが好ましい（請求項４、１４）。
このように、前記塩基性物質として、ハーバー・ボッシュ法により低コストに製造できるアンモニアを用いることにより、低コストで効果的に塩化水素を成層圏から排除することができる。【００１４】  また、前記塩基性物質として、液体アンモニアまたはアンモニア水を用いて、該液体アンモニアまたは該アンモニア水に前記チオ硫酸塩を溶解させたものを散布することが好ましい（請求項５、１５）。
チオ硫酸塩は、液体アンモニアまたはアンモニア水に非常によく溶解する。そのためこのように、液体アンモニアまたはアンモニア水にチオ硫酸塩を溶解させたもの、即ち、チオ硫酸塩のアンモニア溶液を散布物とすることにより、該散布物の製造および航空機への載積を極めて低コストで行うことができる。また、該航空機からの散布も、極めて容易に行うことができるため低コストである。【００１５】  さらに、前記航空機として、旅客用航空機を用いることが好ましい（請求項６、１６）。
このように、前記航空機として、便数の多い旅客用航空機を用いることにより、極めて低コストに散布物の散布を行うことができる。【００１６】  また、前記塩基性物質の散布を、北半球または南半球の緯度３０度以上さらには４５度以上さらには６０度以上において行うことが好ましい（請求項７）。
このように、前記塩基性物質の散布を中緯度から高緯度で行うことにより、さらに効果的にオゾン層の破壊を抑制することができる。【００１７】  さらに、前記塩基性物質の散布を、通年または６月−１２月に南半球において行い、および／または、１月―６月さらには１−３月に北半球において行うことが好ましい（請求項８）。
このように、前記塩基性物質の散布を大規模なオゾンホールに地域的かつ時期的により近接した点で行うことにより、さらに効果的にオゾン層の破壊を抑制することができる。【００１８】  このとき、前記塩基性物質を、極循環の上昇気流に乗せて極成層圏雲の方向に散布することが好ましい（請求項９）。
このように、前記塩基性物質を極循環の上昇気流に乗せて、塩素分子および次亜塩素酸が高濃度に存在する極成層圏雲の方向に散布することにより、極めて効果的にオゾン層の破壊を抑制することができる。【００１９】  また、前記塩基性物質とともに、硫黄または硫酸を散布することが好ましい（請求項１０）。
このように、前記塩基性物質とともに、硫黄または硫酸を散布することにより、地球温暖化防止とオゾン層破壊防止を両立することができる。
【発明の効果】
【００２０】  このように、本発明により、極めて低コストで成層圏から塩素原子を積極的かつ極めて効果的に除去してオゾン層破壊問題を根本的に解決するとともに酸性雨を抑制し、地球温暖化防止のために成層圏において硫黄の大量散布を行った場合のリスクを大幅に軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】  現在の技術水準では、温室効果ガスである二酸化炭素の排出量の削減のみにより地球温暖化防止を図ることが極めて困難な見通しとなってきており、効果的な地球温暖化防止策である成層圏への硫黄の大量投入による成層圏エアロゾル量の人為的増大が検討されるようになってきた。
しかし、成層圏への硫黄の大量投入は、甚大な地球規模のオゾン層破壊を引き起こすこと、および、地球規模の酸性雨が降り注ぐことが懸念される。
また、成層圏におけるオゾン層破壊は、主に極成層圏雲により活性化した塩素原子によるダイマー駆動機構と呼ばれる触媒反応系により生じることが知られているが、成層圏から塩素原子を取り除いてオゾン層破壊を防止する方法は知られていない。【００２２】  ここで、成層圏硫酸エアロゾルおよび極成層圏雲については、富士通エフ・アイ・ピー株式会社によって解説されており（ｈｔｔｐ：／／ｊｐ．ｆｕｊｉｔｓｕ．ｃｏｍ／ｇｒｏｕｐ／ｆｉｐ／ｓｅｒｖｉｃｅｓ／ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ／ｇｌｏｓｓａｒｙ／ｐｓｃ／）、また、オゾンホールの形成原因は、極成層圏雲上での不均一反応で大量の塩素が活性化することにあることが知られており、一般に、塩素を塩化水素（ＨＣｌ）と硝酸塩素（ＣｌＯＮＯ２）の形で安定化させている二酸化窒素が硫酸エアロゾルの固層中に取り込まれることが、塩素活性化のメカニズムであると考えられている。【００２３】
【化学式１】
ＣｌＯＮＯ２  ＋  ＨＣｌ  ⇔  Ｃｌ２  ＋  ＨＮＯ３
【化学式２】
ＣｌＯＮＯ２  ＋  Ｈ２Ｏ  ⇔  ＨＯＣｌ  ＋  ＨＮＯ３
【００２４】  即ち、通常、硫酸エアロゾル上では、これらの平衡反応式は左辺に偏り、塩素は硝酸塩素（ＣｌＯＮＯ２）の形で安定化されているが、氷結して極成層圏雲となる際に、平衡が右辺に偏り、開裂してラジカル塩素を発生する活性分子である塩素分子（Ｃｌ２）や次亜塩素酸（ＨＯＣｌ）を発生すると考えられている。
【００２５】  また、一般に、成層圏の低圧状態（地上の十分の一以下）における通常状態の三成分系液滴（主成分：Ｈ２ＳＯ４、ＨＮＯ３、Ｈ２Ｏ）である硫酸エアロゾルにおけるＨ２ＳＯ４濃度は、６０〜８０重量％であり多くのＨ２Ｏ分子と混合しており、低濃度でＨＮＯ３その他の分子が存在していることが知られている。
【００２６】  これらの知見に基づき、本発明者は、硫酸エアロゾルにおいて塩素が活性化する不均一反応のメカニズムを、さらに物理化学的、熱力学的観点から考察し直した。
まず、図２に示したような熱力学的に安定なほぼ球形の三成分系液滴である硫酸エアロゾル（Ｓｕｌｆａｔｅ  Ａｅｒｏｓｏｌ）の中心Ｃを通る任意の直線に沿ったＨ２Ｏ、Ｈ２ＳＯ４、ＨＮＯ３、ＨＣｌの濃度分布の考察を行った。
【００２７】  その中で、硫酸エアロゾルの構成成分たる三種の強酸および水の揮発性の大きさの比較をすると、沸点等の既存のデータから明らかなように、該揮発性の大きさの比較は、塩化水素（ＨＣｌ）＞水（Ｈ２Ｏ）＞硝酸（ＨＮＯ３）＞硫酸（Ｈ２ＳＯ４）である。
そして、物質の熱力学的安定性の観点から、揮発性が大きいほど、濃度分布のピークが外部に存在することになるのは明白であるため、図３の三成分系液滴である硫酸エアロゾル内の構成成分と該構成成分の揮発性との関係模式図を得ることができる。
【００２８】  さらに、極成層圏において気温が低下して、前記三成分系液滴である硫酸エアロゾルの成分氷結が始まった際に、物質の混合度の高い部分には強い凝固点降下作用が働くので氷結が遅れて、図４のように、水分子の氷結部分１および硫酸分子の氷結部分３を有する、部分的に氷結した三成分系の硫酸エアロゾルの模式断面図を得ることができる。
【００２９】  図３の関係模式図と化学式１および化学式２の平衡反応式から、硝酸塩素（ＣｌＯＮＯ２）の熱力学的に安定な存在位置を考察すると、硝酸塩素は、図３のＨ２Ｏの濃度が高い位置とほぼ同一の位置に高濃度で存在することが分かる。
そのため、図４の模式断面図から、水分子の非氷結部分２において、硝酸塩素（ＣｌＯＮＯ２）が濃縮されるために、化学式１および化学式２の平衡反応は、右辺に大きく傾くこととなる。
【００３０】  また、ＨＣｌも熱力学的観点から水分子との混和を求めて水分子の非氷結部分２に濃縮されるのが自然であるため、該水分子の非氷結部分２において、反応式１がより一層大きく右辺に傾くことが分かる。
その結果、活性塩素である塩素分子（Ｃｌ２）および次亜塩素酸（ＨＯＣｌ）、中でも特に塩素分子が、大量に生じてオゾンホールの形成が誘導されることが分かる。
【００３１】  そこで、本発明者は、成層圏から塩素原子を取り除いてオゾン層破壊を防止する方法について鋭意研究を重ね、成層圏を飛行できる航空機に一種または複数種の塩基性物質を積載し、前記航空機を成層圏または対流圏界面を飛行させて、該飛行中に前記塩基性物質を散布する塩基性物質散布方法であって、前記塩基性物質とともに、または、前記塩基性物質として、チオ硫酸塩を散布することにより、低コストで成層圏から積極的に塩素原子を除去してオゾン層破壊問題を根本的に解決するとともに酸性雨を抑制できることに想到し、本発明を完成させた。
【００３２】  以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
図１は、本発明の塩基性物質散布方法の一例のフロー図である。
まず、成層圏を飛行できる航空機に、一種または複数種の塩基性物質とともに、または、該塩基性物質として、チオ硫酸塩を積載し、その後、前記航空機を成層圏または対流圏界面を飛行させて、該飛行中に前記塩基性物質とともに、または、前記塩基性物質として、前記チオ硫酸塩を散布する。例えば、図１のように、チオ硫酸ナトリウムのアンモニア溶液を、航空機に積載した後、該航空機の成層圏飛行中に散布する。
【００３３】  上記のように、成層圏または対流圏界面を航空機で飛行中に低製造コストで環境負荷が小さい脱塩素剤であるチオ硫酸塩を散布することにより、成層圏中の塩素分子（Ｃｌ２）および次亜塩素酸（ＨＯＣｌ）を前記チオ硫酸塩と反応させて成層圏から除去することができ、低コストで効果的にオゾン層の破壊を抑制することができる。
特に、図１のように、チオ硫酸塩として、硫黄と水酸化ナトリウムを原料に低コストで大量生産することができる、いわゆるハイポと呼ばれる脱塩素剤であるチオ硫酸ナトリウム（Ｎａ２Ｓ２Ｏ３）を用いることが好ましい。
【００３４】
【化学式３】
Ｎａ２Ｓ２Ｏ３＋４Ｃｌ２＋５Ｈ２Ｏ  →  ２ＮａＣｌ＋２Ｈ２ＳＯ４＋６ＨＣｌ
【化学式４】
Ｎａ２Ｓ２Ｏ３＋４ＨＣｌＯ＋Ｈ２Ｏ  →  ２ＮａＣｌ＋２Ｈ２ＳＯ４＋２ＨＣｌ
【００３５】  このように、脱塩素剤、特にチオ硫酸ナトリウムを散布することにより、活性塩素である塩素分子（Ｃｌ２）および次亜塩素酸（ＨＯＣｌ）を、化学式３および化学式４に示した不可逆的な酸化還元反応である脱塩素反応により除去することができる。また、硝酸塩素（ＣｌＯＮＯ２）も同様の反応を起こすかどうかは明らかではないが、同様の反応を起こすとすれば、さらに効果的に成層圏から塩素原子を除去することができる。
【００３６】  さらに、一種または複数種の塩基性物質を積載した航空機で成層圏または対流圏海面を飛行中に前記塩基性物質を散布することにより、成層圏中の塩化水素を前記塩基性物質と反応させて成層圏から除去することができ、成層圏における塩化水素の量を削減することで塩素分子および次亜塩素酸の発生を抑制することができるため、さらに効果的にオゾン層の破壊を抑制することができる。
【００３７】  前記一種または複数種の塩基性物質は、特に限定されないが、チオ硫酸塩または弱塩基性物質であることが好ましい。
前記塩基性物質が、低製造コストで環境負荷が小さい脱塩素剤であるチオ硫酸塩であれば、塩素分子および次亜塩素酸を排除する脱塩素反応および塩化水素を排除する中和反応の両面からの相乗効果により、成層圏から塩素原子を非常に強力に低コストで排除することができる。具体的に例えば、チオ硫酸ナトリウム、チオ硫酸カリウム、チオ硫酸カルシウム、チオ硫酸マグネシウムを挙げることが、中でもチオ硫酸ナトリウムは、硫黄と水酸化ナトリウムを原料に特に低コストで大量生産することができるため好ましい。反対に、前記チオ硫酸塩は、必ずしも塩基性物質である必要はなく、例えばほぼ中性と考えられるチオ硫酸アンモニウムであってもよい。
【００３８】  また、前記塩基性物質が弱塩基性物質であれば、散布物の取り扱いの安全性を高め、環境への負荷を軽減することができる。弱塩基性物質としては、たとえば、次の化学式４に示すアンモニア（ＮＨ３）および次の化学式５に示す上記と同じチオ硫酸ナトリウム（Ｎａ２Ｓ２Ｏ３）を用いることができる。
【化学式４】
ＮＨ３＋ＨＣｌ  →  ＮＨ４Ｃｌ
【化学式５】
Ｎａ２Ｓ２Ｏ３＋２ＨＣｌ  →  ２ＮａＣｌ＋Ｓ＋２ＳＯ２＋Ｈ２Ｏ
【００３９】  前記塩基性物質として、ハーバー・ボッシュ法により低コストに製造できるアンモニアを用いれば、化学式４に示す塩化水素といわゆる白煙反応を起こし、他の強酸との塩である硝酸アンモニウムや硫酸アンモニウムよりも溶解度が低く分子として安定な塩化アンモニウム（ＮＨ４Ｃｌ）を発生して、塩素原子を低コストで効果的に成層圏から排除することができる。
また、アンモニアは、成層圏の酸化的条件下でも十分安定であると考えられるが、例え酸化されたとしても、活性塩素を安定化させる二酸化窒素や硝酸を生じるため、オゾン層破壊の抑制効果がある。
【００４０】  また、前記塩基性物質として、前記チオ硫酸ナトリウム（Ｎａ２Ｓ２Ｏ３）も用いることができ、これにより、当該物質単独でも、脱塩素反応および中和反応の両方を引き起こすことができるため、さらに低コストで極めて効果的にオゾン層の破壊を抑制することができる。
【００４１】  特に、チオ硫酸塩は液体アンモニアまたはアンモニア水に非常によく溶解するため、液体アンモニアまたはアンモニア水にチオ硫酸塩を溶解させたもの、即ち、チオ硫酸塩のアンモニア溶液を散布物とすることにより、該散布物の製造および航空機への載積を極めて低コストで行うことができる。また、該航空機からの散布も、極めて容易に行うことができるため低コストである。
具体的に例えば、図１のように、前記散布物として、チオ硫酸ナトリウムのアンモニア溶液を用いることが最も好ましい。
【００４２】  以上のように、本発明の塩基性物質散布方法は、塩素分子および次亜塩素酸を排除する脱塩素反応および塩化水素を排除する中和反応の両面からの相乗効果により、成層圏から塩素原子を非常に強力に排除することができる結果、低コストで極めて効果的にオゾン層の破壊を抑制することができる。
また、本発明は、前記塩基性物質を散布することにより、酸性雨を抑制することができる。
【００４３】  前記航空機は、成層圏を飛行できて上記の散布物を積載できるものであれば特に限定されないが、便数の多い旅客用航空機を用いることが好ましい。これにより、極めて低コストに上記の散布物の散布を行うことができる。
【００４４】  また、本発明は、上記の塩基性物質散布方法を実現するための航空機を提供する。
即ち、本発明の航空機は、一種または複数種の塩基性物質を載積するための空間、および、成層圏または対流圏界面を飛行中に該空間に載積した物質を散布するための散布口を有する塩基性物質散布用航空機であって、前記空間は、前記塩基性物質とともに、または、前記塩基性物質として、チオ硫酸塩を積載するための空間でもあり、前記散布口は、前記チオ硫酸塩を散布するための散布口でもあるものであることを特徴とする塩基性物質散布用航空機である。
【００４５】  このとき、前記塩基性物質は、弱塩基性物質であることが好ましい。また、前記チオ硫酸塩は、チオ硫酸ナトリウムであることが好ましい。さらに、前記塩基性物質は、アンモニアであることが好ましい。また、前記塩基性物質は、液体アンモニアまたはアンモニア水であり、かつ、前記空間は、前記液体アンモニアまたはアンモニア水に前記チオ硫酸塩を溶解させたものを積載するためのものであることが好ましい。
【００４６】  以上のような本発明の航空機により本発明の塩基性物質散布方法を行う際には、前記塩基性物質の散布を、北半球または南半球の緯度３０度以上さらには４５度以上さらには６０度以上において行うことが好ましい。このように、前記塩基性物質の散布を中緯度から高緯度で行うことにより、さらに効果的にオゾン層の破壊を抑制することができる。
【００４７】  また、前記塩基性物質の散布を、通年または６月−１２月に南半球において行い、および／または、１月―６月さらには１−３月に北半球において行うことが好ましい。このように、前記塩基性物質の散布を大規模なオゾンホールに地域的かつ時期的により近接した点で行うことにより、さらに効果的にオゾン層の破壊を抑制することができる。
【００４８】  さらに、前記塩基性物質を極循環の上昇気流に乗せて、塩素分子および次亜塩素酸が高濃度に存在する極成層圏雲の方向に散布することが好ましい。これにより、図４に示すように氷結したエアロゾル表面付近に高濃度に存在する塩素分子、次亜塩素酸、塩化水素、を集中的に除去することができ、極めて効果的にオゾン層の破壊を抑制することができる。
【００４９】  また、前記塩基性物質とともに、硫黄または硫酸を散布することにより、地球温暖化防止とオゾン層破壊防止を両立することができる。
【００５０】  以上のように、本発明により、極めて低コストで成層圏から塩素原子を積極的かつ極めて効果的に除去してオゾン層破壊問題を根本的に解決するとともに酸性雨を抑制し、地球温暖化防止のために成層圏において硫黄の大量散布を行った場合のリスクを大幅に軽減することができる。
また、本明細書では、オゾン層破壊の主原因となる活性塩素の除去効果について論じたが、同様にオゾン層破壊の原因となる活性臭素の除去効果についても同様である。
【実施例】
【００５１】  以下、実施例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（実施例）
旅客用航空機の１機あたり数十トン単位のチオ硫酸ナトリウムのアンモニア溶液を、チオ硫酸ナトリウムとアンモニアを様々な混合比率になるように搭載して、北極の極循環の上昇気流が強い位置を前記旅客用航空機が飛行中にその全量を散布する。
そして、検査用航空機を飛行させる等によって、散布物の反応産物を定量的に検出することにより、散布費用に対するオゾン層破壊防止効果が最大となるチオ硫酸ナトリウムとアンモニアの混合比率を求める。
さらに、当該混合比率により、同様の散布を行って本格的にオゾン層破壊防止を図る。【００５２】  これにより、地球温暖化防止のための成層圏への硫黄大量投入により促進されるオゾン層破壊をも防止することができ、地球温暖化防止とオゾン層破壊防止の両立を実現することができる。【００５３】  なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の塩基性物質散布方法の一例のフロー図である。
【図２】成層圏において三成分系液滴である硫酸エアロゾルの模式断面図である。
【図３】成層圏において三成分系液滴である硫酸エアロゾル内の構成成分と該構成成分の揮発性との関係模式図である。
【図４】部分的に氷結した三成分系の硫酸エアロゾルの模式断面図である。
【符号の説明】
【００５５】  １…水分子の非氷結部分、  ２…水分子の氷結部分、  ３…硫酸分子の氷結部分。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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