(57)【要約】  本発明は、熱帯性サイクロンの破壊的な力を抑制する方法と装置に関し、それによって、サイクロンのアイウォールにおける上昇する風速は、現地にて海面下から海面上にポンプにて揚水され、その後サイクロンのアイウォール内又はその近くでそのサイクロンの底部にある風の中に分散される、海水によって減少される。【選択図】  図１
2008529525.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱帯性サイクロンの破壊的な力を抑制する方法であって、サイクロンのアイウォール（アイウォール）における上昇する風速が、現地にて海面下から海面上にポンプにて揚水された後、サイクロンのアイウォール内又はその近くで、そのサイクロンの底部にある風の中に分散される、海水によって減少される、ことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１で請求した方法を適用する装置であって、該装置が、その直線運動を制御する手段（２）、（３）を出来る限り備えた浮揚支持構造体（１）と、現地で海水を海面下から海面（７）上にポンプにて揚水する吸引及び揚水手段と、この水を熱帯性サイクロンのアイウォール内又はその近くで、そのサイクロンの底部にある風に分散する手段と、制御及び通信システムと、を具備していることを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項２で請求した装置であって、該装置が、浮き（１１，１２）と、推進手段（２）と、舵（３）と、更に出来る限り監視プラットフォーム（４）と、吸引手段（７１）と、揚水手段（７２）と、浄水手段（７４）と、複数の分散用ノズルを終端部に有する分配手段（７３）も、を備えた、平面図で矩形の浮揚支持構造体（１）を具備していることを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項２で請求した方法を適用する装置であって、該装置が、直線運動を制御する手段（２）、（３）を備えた浮揚支持構造体（１）と、ウィンド・ブレード（５１）を有し支持構造体（１）に旋回可能に取り付けられた円形構造体（５）と、吸引手段（７１）と、出来る限りポンプによる揚水手段（７２）と、浄水手段（７４）と、この水を熱帯性サイクロンのアイウォール内又はその近くで、そのサイクロンの底部にある風に分散するための複数の分散用ノズルを終端部に有する分配手段（７３）と、制御及び通信システムと、を具備することを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項４で請求した装置であって、前記支持構造体（１）の上部に取り付けられているのはウィンドブレード（５１）を有する前記円形構造体（５）の回転運動用の無限軌道であり、支持構造体の順行を制御する手段は推進装置（２）と舵（３）であり、前記支持構造体（１）はその下側に取り付けられた支持浮き（１１）、（１２）を具備し、前記ウィンドブレード（５１）は前記円形構造体（５）の一体的な部分でありかつ平面図において運行方向に垂直な線から０度から４５度までに位置づけされており、前記円形構造体（５）は又水面下に位置する吸引口を有しかつ前記ウィンド・ブレード（５１）上方に分配された複数の分散用ノズルを終端部に有する分配手段（７３）に接続されている吸引手段（７１）をも具備し、前記設備は錨も具備しかつ支持構造体制動システムと円形構造体制動システム（５）をも具備し得る、ことを特徴とする装置。
【請求項６】
請求項４又は請求項５で請求した装置であって、前記ウィンド・ブレード（５１）が空気の回転運動方向ではほとんど凹形であり、その回転運動方向に逆らうときはほとんど凸形である、或いはその逆になる、ことを特徴とする装置。
【請求項７】
請求項３、又は、請求項４から請求項６のいずれかによる装置であって、該装置は中央制御システムにより制御されかつ同装置の独自の基盤構造に技術的に固定された監視機器を装備した、一個以上の監視プラットフォーム（４）を具備している、ことを特徴とする装置。
【請求項８】
請求項３、又は、請求項４から請求項７のいずれかによる装置であって、最小喫水線の下に位置づけされた主な支持浮き（１１）と、平均喫水線（９１）のところに位置づけされた補助的な均衡浮き（１２）との、二つの型の支持浮きを具備している、ことを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大洋上で発達したハリケーンや台風のような熱帯性サイクロンの破壊力を減退させる方法および装置、に関する。
【本発明の背景】
【０００２】
毎年、熱帯性サイクロンは物的損害を引き起こすだけでなく、人間生命に脅威を与える。発達したサイクロンは数百キロメートルの幅で約１０キロメートルから１５キロメートルの高さの巨大な熱システムを形成する。熱帯性サイクロンの破壊力のため、影響を受けた国々は、他のことはともかく、集団避難という手段によって、少なくとも人間生命の損失を防ぐためにこれらの自然力の進路方向と強さの監視と研究と予測とに大きな注意を払う。
【０００３】
これらの自然力の破壊力に抗した構造的保護を目的とした広範囲に亘る保護された技術的解決がある。
【０００４】
しかし、破壊力の減退を直接目的とした公知の技術的解決法は限定数しかないし、このような解決法に伴って繰り返し発生する諸問題を考慮すると、前記解決法の使用の有効性は疑われる。
【０００５】
入手可能な文献は、例えば、その原理が数トン（引用すると４トン）のDyn-o-gel顆粒を飛行機から発達中のサイクロンの目に落とす事によりサイクロンの破壊力を減退させることである、DYNOMATと呼ばれるシステムを、説明している。その熱帯性サイクロン環境から湿気を吸収することによって、前記物質はその体積を２０００倍（全体で８０００トン）に増加させ、それ自身の重力は同サイクロンの強さを減退させるように意図されている。しかしながら、この運用の結果は文献からは知られない  −  それは数年間研究され、必要な実験のための資金拠出先を捜し求めている。この方法の推測される不利益はそのシステムに加えられる物質の量である  −  ４トンは上記サイクロンの全勢力に衝撃を与えるのに十分ではない。
【０００６】
文献に説明された他のシステムは、サイクロンの位置に送られる波によりサイクロンの強さを抑えることに焦点を当てている。このような解決法の一つは、米国特許２００３０８５２９６の主題である。周波発生器により発生した１００ヘルツから２０００ヘルツの音波を前記サイクロンの近傍の空間にその予想進路に抗した方向に送ることにより、更に発達しそうな大気のシステムの形成と方向とに影響を与える方法を説明していて、それは同サイクロンの破壊力を粉砕するであろう。
【０００７】
振動の物理的原理は、いわゆる「衝撃爆弾」をサイクロンの外環にて繰り返し使用することを意図する「垂直ショック」方法の基礎をも形成する。しかしながら、入手可能な文献における議論では、暖かい大洋水の熱エネルギーは散逸される必要があるがそれによって他のより強大なサイクロンの発達を引き起こす可能性があるという事実により、上記のような仕方でサイクロンを破壊する試みは逆効果を有し得ることを示唆している。不正確な振動数、誤ったタイミング及び共鳴効果は、サイクロンの循環を増加させることに通じる可能性があるといわれている。
【０００８】
熱帯性サイクロンの破壊力を減退させることは又、特許  RU  ２  ０２０  ７９７により保護された解決法の目的であり、複数の太陽エネルギー吸収容器内で生まれる、熱の諸効果を利用しており、それは、加速された局部の気流の形成を惹起し、熱帯性サイクロンの周縁において雲量を増加させるのに役立つ。この解決法の不利な点は、局部の一回の発射の衝撃のみ有することに加え、熱を取り除くよりはむしろ、周縁の嵐に使用されないとき、数日間上記システムに利用可能であるある余分の熱が上記システムに加えられるということであり、その余分の熱はもう一つの嵐又はサイクロンと一体になることが可能で、それによってそれらの負の衝撃を増加させ得る。
【０００９】
他の解決法は、熱帯性サイクロンの近傍において海水温度を下げるように意図されている。例えば、ハリケーン形成の抑制方法とシステム（米国特許出願  ２００２００８１５５）において、その原理は外海の初期のハリケーン形成を突き止め、即座にその外海の水面を冷やすことであり、そこでは同水面は、水中ポンプでより冷たい層から表面にポンプでくみ上げ、その冷たい水を表面に分配することにより、直接冷やされる。その冷やされる地点は衛星中継により位置決めされる。  DE  １９９４６３５によれば、水面は、より冷えた海水をポンプでくみ上げそれを船の上で凍らせ直接氷のブロックにすることによって冷やされ、そしてその氷のブロックはその後活発な熱帯性サイクロンの位置内に加えられる。
【００１０】
入手可能な文書からさらにわかるのは、米国で数年かけて実施された「大荒れの嵐」計画（STORMFURY project)で、急激に水を冷やしその結果ハリケーンの内部構造を崩壊させると期待された銀ヨウ化物の空中散布という手段で、人工の流れをハリケーンの目の外側にて誘発して、ハリケーンの形成を抑止することに焦点を当てたものである。この計画は失敗と評価を下され、中止された。
【００１１】
この計画と同様なのが米国特許  ５４４１２００に示された、熱帯性サイクロンのアイウォールに水和物質(hydration agent）具体的には粉末酒石酸ナトリウム(又は代わりに硫酸銅）を適用することによって熱帯性サイクロンの自己破壊を惹起させることを提案している解決法であり、それは、その適用の結果、サイクロンの循環力が増大することになり、水和物質が熱帯性サイクロン内にある水を結び付けアイウォールから外に出る傾向のあるより重い水滴を創り出し、それによって熱帯性サイクロンの直径を期待される自己破壊まで大きくする、というものである。
【００１２】
熱帯性サイクロン（サイクロン及び台風）についての諸問題は広がったが今日まで上記の解決法が実際成功裏に適用できたとは一つとして知られていないという事実を考慮すると、その証拠として更に、数個のサイクロンが同時に発生し、結果として甚大な損害となったという２００４年の状況があったが、提出された解決法の有効性、さらには近未来にそれを使用する実行可能性さえ、疑わしいということが出来る。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の目的は、熱帯性サイクロンのその最も強大な活動地域の破壊力を抑える解決法を提供することである。
【００１４】
前記の課題は本発明によって対処され、その原理は、熱帯性サイクロンの上昇する速さを、現地で水面下から水面上にポンプでくみ上げられ、サイクロンのアイウォール内又はその近くにあるそのサイクロンの下部における風の中に分散され、その後この強い風の運動エネルギーにより高い所に吹き上げられる、海水によって低減することである。
【００１５】
拡散された数百ｍ3・ｓ-1の量の海水は、風の上昇成分によって１０から１５ｋｍの高さまで運び上げられ数十から数十万MWのエネルギーに相当するが、それは数日間連続的に、サイクロンの最速の領域−すなわちアイウォール内又はその近くで、サイクロンに影響を及ぼす。
【００１６】
数十万トン或いは数百万トンの重さの水（施設の数と出力とによる）が、上昇する気流に抗してアイウォール内又はその近くで連続的に作用し、それによって同気流の早さを低減し、その結果、熱帯性サイクロンの発達が鈍化し、その最大圏が縮小し、熱帯性の嵐へと衰弱する可能性さえある。そこで起きていることは、分散した水滴の集合が上記の過程を相殺するが、同時に超高速乱流により、より大きい滴がより小さい水滴に変化する過程もある、すなわち風の速さによって滴がサイクロンの通常の上昇する速さで保たれることを可能にする特定の最大サイズを保持する。
【００１７】
「滴を投げ放つ」という遠心力の傾向は、この位置における総体的に収斂（しゅうれん）性の気流を消滅させる。
【００１８】
低減された上昇速さは、アイウォールにおいて混ざり合い、サイクロンの発達と大きさと力とに必須な熱エネルギーと水滴を生み出す、冷たい空気と暖かい空気の総体的な流速、を減少させる。
【００１９】
本発明の本質的な目的は、まだ外洋にあるうちに熱帯性サイクロンの強さを衰えさせ、その発達と活動開始を遅くして、陸地への損害を最小にし、或いは完全に上陸前に破壊することである。
【００２０】
本発明による力の特性は以下の式にて表現され得る：
Ｐ＝＠．Ｖ．ｇ．ｈ．ｔ-1、ここにおいて
ｐ（ｗ）  −  出力
＠(kg.m-3)  −  比重
Ｖ（m3）  −  体積
ｇ（m.s-2）  −  重力加速度
ｈ（ｍ）  −  高さ
ｔ（ｓ）  −  時間
本発明は、熱帯性サイクロンの上昇気流へと海水をポンプで汲み上げ分散させるために、風の運動エネルギーを利用する方法に関する。
【００２１】
本発明による方法は、本発明のもう一つの主題である装置を使って、適用され得る。その機能は次の通りである：
−  熱帯性サイクロンのアイウォール内又はその近くへ、それ自身で運搬する(又は運搬される）
−  移動中の熱帯性サイクロンのアイウォール内又はその近くに、その位置を保持する  
−  海水を水面下からポンプで汲み上げ、それを水面上に熱帯性サイクロンの上昇気流
へと分散させる
この機能を全うするために、該装置はその基本の構成において、自走手段と、現地の海水を水面下から水面上にポンプで汲み上げその後この海水を熱帯性サイクロンのアイウォール内又はその近くで同熱帯性サイクロンの下部にある風に分散させる手段と、を備える浮動支持構造体を有している。
【００２２】
更に、この装置は  サイクロンに対して監視しその最適位置を決定する手段と、運搬手段と、制御及び通信システムと、を有している。この装置は、例えば以下に関して種々のデザインを有し得る：
−  大きさの範囲、例えば１００ｍから５，０００ｍ
−  形／円形、正方形、矩形、楕円形、・・・
−  推進用エネルギーを含めたエネルギー源、即ち、風、原子力、核燃料、又は複合エネルギー
−  ２０ｍから２００ｍの範囲の吐出しヘッド
−  係員数
−  分散の型
−  浄水の型
−  考案する最大波寸法
−  デザイン−コンパクト、分割
−  使用する材質
−  出力−５０ｍ3/sから５，０００ｍ3/s、及び
−  運搬方法−自走運搬、他の運搬、本装置は曳航か後押しされ得る。
【００２３】
上記の組合せの選択は、効率、投資コストと運転コスト、及び耐用年限に関係してくる。
【００２４】
本発明による可能な実施例の一つは、好ましくは支持構造体の下側に取り付けられた浮きを有する矩形の支持構造体と、海面下に位置づけされた吸引口、未処理の海水用タンク、浄水装置、浄化された海水用タンク、ポンプ及び複数の分散用ノズルを終端部に有する分散用部品と、を含む複合システムを形成している海水をくみ上げ分散する手段を具備している。
【００２５】
加えて、本発明は又、推進手段、錨、及び制動システムも具備している。
【００２６】
これらの全ての部品は、好ましくは制御システムによって制御され、そのシステムの機能はそれ自身の基盤構造により確保される。
【００２７】
本装置の推進手段は前記構造体の最小喫水線の下に取り付けられており、そのデザインは他の船舶の推進手段のデザインに類似している。その機能は運搬中に装置全体を推進させ、作動中の運行を修正することである。
【００２８】
補助物を含めた舵は、支持構造体に固定され、その機能は前記装置を、運搬中であれサイクロン内での作業中であれ、正しい方向に浮動させ続けることである。推進力の場合のように、ここでも適切な舵とその補助物を選択することは設計者の仕事である。
【００２９】
錨とその補助物は支持構造体に固定的に接続されており、他の水上技術にて周知の手段に類似している。その機能は、前記装置を、作動していないときに、停泊させることである。
【００３０】
基盤構造は、その機能は技術的に装置の諸機能を保護することであるが、液圧分配システム、圧縮空気分配システム、エネルギー分配システム、光電流分配システム及び補助物を有する変電所等を含む発電機、を具備している。同装置は、公知の避雷手段により保護されている。
【００３１】
制御システムは、自動化の専門家には公知の設備を具備している。その機能は、前記装置の位置付け、運行、エネルギー、及び地上と衛星等との情報伝達を、継続的に最適にすることを確実にすることである。該制御システムは、バックアップ・エネルギー供給を具備し、同装置はバックアップ制御システムも具備し得る。
【００３２】
本発明による装置は、更に、公知の組立品、可能性のある操作員、研究者、興奮を求める旅行者に必要な船舶を備え、かつ食料貯蔵庫、予備部品貯蔵庫、作業スペース、トイレ、浴室、更衣室、休憩室、保健室のような施設を含む、他の補助物を装備することが出来る。
【００３３】
以下は、２５０ｍ3/sの水を大気へ平均１０ｋｍの高さまで揚げる能力を有する一つの装置の減退化力の例である：
Ｐ＝＠．Ｖ．ｇ．ｈ．ｔ-1 = 1000.250．10．10000.1  W = 25,000,000,000W
即ち、25,000MW
例えば、もし、このような施設が4個使われると、その出力は4倍大きくなる、即ち100,000MW(100GW)
もし前記の4個の施設が、例えば10日間使われると、総仕事量は24,000GWh = 24.0TWhとなる。
【好適な実施例の記載】
【００３４】
【例１】
【００３５】
図１に示した平面図において前記装置は、矩形をしており、以下を具備する：
-  浮き１１、１２を有する浮揚支持構造体１、
-  推進手段２、
-  舵３、
-  監視プラットフォーム４、そして
-  吸水及び揚水手段７２、分散手段７３及び浄水手段７４。
【００３６】
この場合、浮き１１、１２を有する浮揚支持構造体１は、その運動方向において、幅３，０００ｍ、長さ１，０００ｍである。
【００３７】
該装置には、二つの型の支持浮きが取り付けられている。主な支持浮き１１は、最大波（この場合考えられる最大波の大きさ９２は１２ｍである）の時でさえ、最小喫水線の下に位置づけされていて（継続する波による歪を防ぐため）、この浮きは同装置の主な重力成分を均衡させ、運搬と作動中の抵抗を低減させるために、全て一方向に一列に並んでいる（図２）。
【００３８】
補助的に均衡させる浮き１２は、平均喫水線９１のところに位置づけされていて、その機能は下方の圧力、上方の圧力及び波の、不均一性の均衡をとることである。該浮きは、鋼から出来ていて、発泡ポリスチレンのような軽い物質を充てんされ、海水の攻撃性から同浮きを守るコーティングで上塗りされ、波の動的作用にも耐えるように寸法付けられている。
【００３９】
吸引から分散までの、実際の技術手段７は、以下を具備している：
-  吸引口、水運搬通路及び未処理海水タンクにより形成される吸引手段７１。
【００４０】
-  自動的にすくう粗い入口ラックと微細な入口ラック及び分散ノズルを保護するために浮遊粒子をスクリーニングするベルト・スクリーンを備える浄水手段７４。該スクリーンは、連続的に再生され、廃水はポンプで海に戻される。これらは、公知の、通常使用される水処理技術である。    
【００４１】
-  浄水タンク及び補助物を含むポンプ室を具備する揚水手段７２。この場合、もし水が５０ｍ以内の高さに位置するノズルに汲み上げられ、３０ｍＷｃのエネルギーが分散パイプとノズルにおける液圧損失を除去するために考えられるならば、揚水力は３００ｍ3/s、ポンプ吐出しヘッドは８０ｍＷｃである。そして、
-  分散と経路パイプ及びバルブとノズルを具備する水分散手段。この場合、ノズルは、第一列では３０００×２０ｍの垂直領域の上部に水を分散するような仕方で、５列に位置づけされている。
【００４２】
本装置は、電力生産手段８を備えている。
【００４３】
この場合、ディーゼルがエネルギー源として使用され、同装置は３０日間作動するタンクを有している。このディーゼルエンジンと発電機は約３００ＭＷの電力を生産し、それは本装置の運搬中の推進力として、かつ/或いは揚水や要求に応じて他の補助的なニーズのために、使用されることが出来る。
【例２】
【００４４】
図３、図４及び図５に示した本装置の平面図は、円形を有し、以下を具備している：
-  浮き１１、１２を有する浮揚支持構造体１
-  ウィンド・ブレード（風翼）５１を有する円形構造体５
-  推進装置２
-  舵３
-  監視プラットフォーム４、そして
-  吸引手段７１、揚水手段７２、分散手段７３及び浄水手段７４。
【００４５】
この場合、前記の浮き１１、１２を有する浮揚支持構造体１は、幅３０ｍであり、その円の直径は４００ｍである。該支持構造体の上部には円形誘導レールが取り付けられている。
【００４６】
例１に類似して、本装置には支持浮き１１と補助浮き１２が備え付けられている。
【００４７】
円形構造体５は、支持構造体１に旋回可能に取り付けられている。該円形構造体には支持構造体１に締結されたレール軌道上を動く車輪６が備え付けられており、同円形構造体は旋回運動のみ実行可能であり、他の全ての方向即ち上、下、左、右には、しっかりと固定されている。車輪の底は、本例の場合１２ｍの極大波のレベル上方約２ｍに位置づけられている。
【００４８】
円形構造体５に締結されているのは、ウィンド・ブレード５１で、それは本実施例においては、高さ約２０ｍ、幅３０ｍあり、平面図では  回転方向に垂直な線から左に（半時計回り）２０度旋回している。このようなブレードの旋回の効果は、本装置（その支持構造体）が熱帯性サイクロンの核に向かって動く傾向を有し、それにより、本装置がサイクロン内に入っていくに従って、進行中のサイクロンの内側への本装置の走行をより効率的にする、ことである。  
【００４９】
ウィンド・ブレード５１は、図４に概略的に示されている。該ウィンド・ブレードの内側には支持エレメント５１１があり、それは同ウィンド・ブレードが円形構造体５に、極端な風速５００ｋｍ/ｈの中でさえも、しっかりと締結されるのを確実にしている。
【００５０】
本実施例におけるウィンド・ブレードの数は５０である。
【００５１】
吸引手段７と分散手段７３は図４に示されている。本装置は１６個の吸引手段を備えている。各一の吸引手段において、水は直径３，５００ｍｍの入口開口を通して流れる。
【００５２】
前記吸引パイプは、本装置を現地にて運搬中、海面上に揚げることが出来る。
【００５３】
前記分配手段は、水をウィンド・ブレードを越えて一次水面上方、約３０ｍから４０ｍに位置する分散ノズルまで分配する。
【００５４】
作動中、吸引手段においては回転速度に応じて１０mＷｃから２０mＷｃの圧力が発生するが、その後夫々１８．７５ｍ3／ｓの能力と４０mＷｃの放出力を有する１６個の圧力手段により増大される。
【００５５】
電力は、ブレード、歯車及び発電機の手段により、風エネルギーから発生する。運搬中、それを推進するために本装置はディーゼルエンジンを装備している。本装置は運搬中必要な電力を生産するためのディーゼル設備も装備している。
産業的適用可能性：
この技術的解決による方法と装置は以下に使用可能である：
-  熱帯性サイクロンの激しさの減退
-  熱帯性サイクロンの発達の鈍化
-  熱帯性サイクロンの熱帯性嵐への減衰
-  熱帯性サイクロンの現地監視及び研究目的
-  熱帯性サイクロンにより直接的また間接的に引き起こされる人的犠牲と物質的損害    の減少、及び、
-  住民の熱帯性サイクロンへの恐怖心を減少させること。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】例1による装置の平面図である。
【図２】例1による装置の断面図である。
【図３】例２による装置の平面図である。
【図４】例２による装置の一部の断面図と縦断面図である。
【図５】主な支持浮きの方向を示す例２による装置の平面図である。
【符号の説明】
【００５７】
アイウォール  −  熱帯性サイクロンの目の近傍の部分
[参照文字のリスト]
浮揚支持構造体  １
主要な支持浮き  １１
均衡支持浮き  １２
推進手段  ２
舵  ３
監視プラットフォーム  ４
円形構造体  ５
ウィンド・ブレード（風翼）  ５１
支持エレメント  ５１１
車輪  ６
技術手段  ７
吸引手段  ７１
揚水手段  ７２
揚水手段  ７３
浄水手段  ７４
吸引手段制動システム  ７６
電力生産手段  ８
平均水位（喫水線）９１
最大波  ９２
【図１】
2008529525.tif 000003
【図２】
2008529525.tif 000004
【図３】
2008529525.tif 000005
【図４】
2008529525.tif 000006
【図５】
2008529525.tif 000007
【国際調査報告】
2008529525.tif 000008
2008529525.tif 000009