• ナ~の戯言3:低気圧に於ける降雨についての考察 。(人工降雨装置)

    2020-04-24 21:31


    このブログは "ナ~" の妄想と妄言で構成されていますw。
    不快と感じ取られる内容が有るかもしれませんので、その場合はブラウザバックしてください。


    雨が降る機構には、大まかに言って二つの種類が有ります。

    一つは対流圏に於ける気流の乱れによって起きる降雨、もう一つは低気圧で起きる降雨です。

    対流圏で起きる降雨の機構は極めて複雑です。対流圏では、空気は幾つかの層に分かれています。そして、対流の無い静的な状態ではその層が混ざり合う事はあまりありません。

    すべての層を同じ気圧とすると、最も温度が低くそして最も湿度が高い層が一番下の層になり、最も温度が高くそして最も湿度が低い層が一番上の層になります。※

    静的な状態であれば、それらの層は混ざり合うことはあまりありませんが、気流が乱れ、それらが混ざり会うと大気が不安定な状態になり、降雨をもたらす事になります。(その場合、気圧の変動を伴うことは多々有るでしょう。)

    それ以外でも降雨は起きます。

    夏に海上で暖められ湿度を多く貯めた空気が上昇し、上空のより暖かく湿度の低い空気の層にその行き場を遮られ停滞し、積乱雲となって降雨をもたらす現象はよく観られます。
    また、気流の流れによって山の斜面を登り、湿度の飽和条件が変化し、降雨をもたらす現象もよく観られます。

    一方、低気圧に伴う降雨は対流圏での降雨とは異なります。
    その説明をする為には、まず水の性質を知ってもらう必要があります。

    通常、一気圧での水の融点は 0℃ であり、沸点は 100℃ です。
    では、気化温度は何度でしょうか?
    水分子は(H2O:分子量 18)ですが、この分子量に近い物質をあげてみました。

    名称     分子式   分子量  融点 (℃)  沸点(℃)  常温状態

    メタン   CH4   16    -183    -162    気体
    エタン   C2H6   30    -183    -89     〃
    プロパン  C3H8   44    -187    -42     〃

    水     H2O   18     0      100    個体、又は液体


    他の物質に比べ融点、沸点が非常に高い事が分かります。これは水の分子が水素結合で結ばれていることに因りますが、固体の氷の表面、あるいは液体の水の表面ではその結合が弱まります。メタンやエタンの沸点程には低くはないとしても、かなり低い温度で気化しているものと思われます。
    おそらく零度以下の氷の表面でも(極地方の常温状態に於いても)気化が起きているでしょう。

    つまり常温では、氷や水の表面からの気化は、地球上の氷や水の在る、あらゆる地点で起こっている事になります。

    気化した水の単分子 (以下、水単分子と表記) は、対流圏の主な気体成分、窒素 (N2:分子量 28)、酸素 (O2:分子量 32)、二酸化炭素 (CO2 :分子量 44)) の分子より分子量が小さく軽いため上昇します。そして成層圏に達します。
    (成層圏のどの辺りまで存在するのか? おそらくオゾン層の少し上まで存在すると思われます。(理由はいずれまた))

    仮に成層圏の気体が全て水単分子だとすると、対流圏と成層圏の境の気圧は 0.1 気圧から 0.15 気圧程ですので、液体の水に換算すると約1m から 1.5m 程となります。

    つまり、上空には深さ 約1m 程の海が広がっている事になります。
    浅い様に思えますが、水単分子は常に供給されており、対流圏と成層圏の境では、ほぼ飽和状態でしょう 。そして必ず "過飽和状態" になっている場所があります。それが低気圧です。

    過飽和状態になると、水単分子は次第に多分子の水粒子となり、対流圏へと降下をし始めます。すると、そこに空きができるため水単分子はそこへ移動することになり、そして再び水粒子となり降下します。この現象が連鎖して起こるため降雨となります。(対流圏の空気の流れが速い場合は降雨に至らず、雲となってたなびくことになりますね。)

    下の写真では、水単分子が低気圧に落ち込んで行く様子が良く分かります。

    補足:白い雲の部分は既に過飽和状態となり、対流圏に降下している部分です。水単分子が低気圧に落ち込んで行くのは、透明な部分となります。

    追記:成層圏は空に広がる海なのです。






    つまり、人工的に気圧を低くしてやれば、降雨が期待できるわけです。

    それで、低気圧発生装置を考案してみました。その装置は下の図の様なものになります。






    装置の中央には送風装置を設置し、中央の開口部より空気を吸引し、外周部斜め上、同一回転方向に排気をし、渦流を作ることに因ってより効率良く上空の気圧を低下させます。
    単純ですねw。(MMDモデル配布先:https://seiga.nicovideo.jp/seiga/im10396056)

    他にもいろいろ気圧を下げる方法がありそうです。

    人工降雨装置:「人工的に低気圧を作り降雨を促す人工降雨装置」 
    として、特許を出願する予定でした。

    追記:但し、実際に実験、検証したわけではないので、保証をするものではありません。
    もし製作、実行し何等の結果が得られなかったとしても、一切責任はもちません。

    追記:天に井戸を穿つのです。

    8/22 10/11
    追記:※地表に最も近い一番下の層では、二酸化炭素 (分子量が大きい) の濃度にかなりの影響を受けている様に思えます。
    一番下の層の水単分子の密度は上の層の水単分子の密度より高いはずなのですが、しかし雲は常に上の層で発生します。
    これは水単分子が上昇する際、二酸化炭素の濃度が高い層から低い層へと移動する際に、急激に圧力が低くなり、水単分子が水粒子へと遷移するのではないかと思われます。
    実際は下の層の水単分子の密度の方が高いのです。(たぶん酸素濃度が低くなる層もあるでしょう。)

    10/27
    追記:二酸化炭素の量が少ない地域では、雲の発生高度は低くなる?

    7/14
    追記:低気圧に因る降雨は、成層圏から降下して来る水単分子が主なのですが、前線に因る降雨は複合的なものになります。まず対流圏に因る降雨が起き、その影響で気圧が下がり、そこに低気圧に因る降雨が重なります。
    降下しても降雨に至らなかった場合は、雲となって対流圏の気流に流され、高気圧の方へ移動します。(流されてしまった雲には、あまり降雨は期待できません。) そして再び水単分子となり、成層圏へと上昇します。

    8/23
    ゲリラ豪雨の発生のメカニズムを考えてみました。

    まず地面が熱せられ、上昇気流が発生、それが渦を巻きながら上昇、その結果中央部の気圧が低下し低気圧性の降雨が発生すると考えてみました。そうすれば、大量の降雨も理解できるのではないでしょうか? (人工降雨装置の原理と同じです。)

    8/03
    追記:そうすると、逆に気圧を上げてやる、あるいは気圧の傾斜を緩くしてやれば集中豪雨を緩和することが出来ることになるのではないだろうか?
    それならば、送風機で気圧の高い方から気圧の低い方へ空気を送り込めばいいのではないだろうか、とか考えてみる・・・

    ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー

    余談:このアイデアを思い付いたのは凡そ30年ほど前。そしてその5年ほど前にスピーカーの特許を出願し、特許を取得しました。※
    そして、そのスピーカーの巨大なものを作り雨を降らせることは出来ないか?と考えたのですがどうやら無理という結論になりました、が、他に何か方法はないかと考えていて思い付きました。

    印税が入れば特許を出願し、実験しようと思ったのですが、業界からは完全に無視され、特許の買い手は付かず、時効となってしまいました。

    そんな訳で、モチベは完全に失せて、「日本は多雨だし、設置しても採算の取れるところはほとんどないだろうし、国際特許取得は金が掛かりすぎる」。と云うわけで放置していました。

    しかし、昨今の台風被害や、集中豪雨の被害を観るに鑑み、例えば南の島にこの装置を設置し、人工的に台風の芽となるような低気圧を発生させて、巨大な台風が発生しないように出来るのではないかとか、
    集中豪雨の起こりやすい場所の近くに設置して、集中しないように出来るのではないかとか思うに至り、やはり出願しようと準備をしていたのですが、どうやら色々無理っぽいので、諦めて公開することにしました。


    ※:1987年に特許取得、特許第2579459号、現在時効となっています。(そのスピーカーに最近新たに名前を付けました "点駆動フルレンジスピーカー" と申します(ヤフオクにて絶賛発売中。お値段"1億円"w) 。


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  • ナ~の戯言2:絶対温度零度の光、波のない光。(宇宙構造論)

    2019-05-01 13:49


    このブログは "ナ~" の妄想と妄言で構成されていますw
    不快と感じ取られる内容が有るかもしれませんので、その場合はブラウザバックしてください。(先に "ナ~の戯言1" を読まれることを、お勧めします。)


    "絶対温度零度" とは、原子核を回る電子の振動がない状態での現空間での基底温度ですが、例え零度でもエネルギーは放出されています ( "宇宙の広がりのエネルギー" です。(電子は原子核の周りを回っています。明るくないだけです ))。

    "絶対温度零度" の光は、"波のない光" と言えます。

    光の本質は "空間の広がり" なのです。原子は "宇宙の晴れ上がり" 以降 "宇宙の広がりのエネルギー" を放出しているのです。

    それでは、"宇宙が冷える" と云う事はどう云う事でしょう?
    "宇宙が冷える" と云う事は、光の速度が遅くなる ( 宇宙の膨張速度が遅くなる (放出されるエネルギーが減少する)) と云う事になります。

    原子核の周りを回る電子は、光の速度と同じ速度で回っていますが、その速度が遅くなる事になります。
    電子と陽子は電荷的にも重力的にも引き合っていますが、それがくっつかないのは電子が運動エネルギーを持っているためです。そのエネルギーを与えていたのは "ビッグバン" から "宇宙の晴れ上がり" まで続いた "宇宙の広がりのエネルギー" であり、そしてその最も低いエネルギーの放出の状態が "絶対温度零度" です。

    電子の速度が遅くなり、そして停止する ( 放出されるエネルギーが無くなる ) とすると、電子は陽子( 原子核 ) に飲み込まれる、つまり、中性子となります。
    中性子は電子を伴いません。なので光を発しません ( 吸収もしません) 。 
    光を発しないので、故に "温度" という概念は在りません。(無温度)


    現空間に於いて既にエネルギーを使い果たし、中性子となった物質 (原子) が有ります。
    その中性子が集まり中性子のみで構成された星は中性子星。そして、その中性子の密度が高くなるとブラックホールとなります。
    中性子星とブラックホールの違いは、光を取り込む (空間を収縮させる) か否かの違いでしょう。
    ブラックホールの内側は、中性子が更に潰れた状態だとかの論が在りますが、検証する術は無いので考察する事はできません。※

    この様に考えますと、宇宙の膨張速度が 0 になる。即ち、光の速度は 0 となり、全ての物質は中性子となって、最終的に一つのブラックホールに集約されてしまう事になります。

    しかしながら、既に放出された "光のエネルギー" はどうなるでしょうか?
    光の周波数は無限となり、温度もまた無限となります。が、同時にブラックホールに取り込まれる事になり、さらにそのエネルギーは、最終的に集約されたブラックホールの核 (中性子の塊) と混ざり合う事になります。
    恐らく、そこで極めて劇的な状態の遷移が起こるでしょうが、知り得る術は在りません。


    "無は無限となる地平は存在するのである。"


    追記:無と無限の温度が混ざるのです (無と無限の混淆) 。


    追記:絶対温度零度の光は "宇宙の広がりのエネルギー" であり、重力は空間を縮める "負のエネルギー" である。"光と重力" は対を成しているのです。


    以下、不定期に更新します。

    2020/01/30

    "中性子は電子を伴いません。なので光を発しません、( 吸収もしません) 。"

    ※とすると、ブラックホールに取り込まれた光は延々ブラックホールの核 (中性子の塊) の周りを回り続ける事になります。そして、その密度と量は増え続けます (まるで原子核の周りを回る電子の様) 。
    さらに、ブラックホールに引き込まれた物質は、全て中性子とエネルギー (重力と光) とに分解される事になります。そして最終的には、全ての中性子 (重力) とエネルギー (光) は1つのブラックホールに集約される事になるのです。
    そして、それは同時に光の速度が 0 になる事をも意味する事になりますので、全ては "無" へへの移行となります。
    もちろん無は無ではなく何らかの何かへと遷移すると思われるのですが、知りうる術は有りません。(宇宙の終焉:ビッグクランチ)

    追記:ブラックホールの核、"中性子の塊" は透明? いや、そもそも観測する事はできない!

    追記:中性子は物質なのか (その実体が無い : 重力の塊)?

    追記:ブラックホールの内側に入れば、そこは光に溢れたホワイトホール w

    追記:ブラックホールの核と取り込まれた光のエネルギーは、"ビッグクランチ" を経て、再び水素原子に成る?


    2020/02/18

    "宇宙が冷えると云う事は、光の速度が遅くなる (宇宙の膨張速度が遅くなる) と云う事になります。"

    とすると、"宇宙が冷える" (宇宙の膨張速度が遅くなる=波長が短くなる?) と云う事は、"宇宙の温度が上昇する" ことになる?
    そうすると、 "宇宙が冷える" と云う事は、"絶対温度零度" が上昇し、宇宙空間は相対的に冷える事になり、そして最終的には "絶対温度零度" の温度は "無限" となり、宇宙の温度は "絶対温度零度" となる事になります。(ただし、例え温度が上昇しても "波のない光"なので明るくはありません。) (宇宙は絶対温度2~3度の光で満たされており、そちらは暗くはありません。念のため w。)


    2020/02/23

    光を音に例えてみますと、音の媒体は空気ですが、光の媒体になるのは何でしょうか。それがこの ”宇宙の広がりのエネルギー” です。
    光が ”波” を意味するものだとすると、”宇宙の広がりのエネルギー” にはまだ ”名前” は無いことになりますね。


    2020/03/16

    ”原子核の周りを回る電子は光の速度と同じ速度で回っていますが・・・”
    宇宙の広がる速度、"光の速度" を決定付けているのは、電子の速度なのです。逆なのです。

    追記:原子はその生まれた時点 ( "宇宙の晴れ上がりの時点" ) から光を放出しています。なので、放出された光は宇宙と同じ大いさとなります。
    つまり、すべての原子は、宇宙と同じ大いさの情報を持つことになるのです。


    2020/03/20、08/26

    星が誕生するまでは、光 (波) は無かったのかもしれない ? 宇宙背景放射があるから、これはないか?("宇宙の晴れ上がり" から数億年後に一斉に星が誕生したと考えられているので、その光かもしれない?)
    しかし、ビッグバンのエネルギーの源は何だろう? 核融合、核分裂でもないとすると、ビッグバンの ”宇宙の広がりのエネルギー” の源は ”未知のエネルギー” となりますね。

    追記:"ビッグクランチ" が "引力のエネルギー" とすると、"ビッグバン" のエネルギーは"斥力のエネルギー" となりますかね?


    2020/03/30

    エネルギーの大元を担っているのは、"電子の運動エネルギー" ではないかと思えてきました。(そのエネルギーを与えたのは ”宇宙の広がりのエネルギー”と云うことになりますが。)
    そして "光" は、その速度間の歪みとして現れた空間の現象ではないか、とか考えたりしているのです。


    2020/06/06

    ”電子と陽子は電荷的にも重力的にも引き合っていますが・・・”  ?
    "重力的な引力" と "電荷的な引力" は別物である。 (起きる現象が異なる?:具体的には?)

    "重力的な引力" が ”宇宙の広がりのエネルギー” の源だとした場合、 "電荷的な引力" は 、
    ”光の波のエネルギー” (熱エネルギー) の源だとすると、何だか整合性が取れるのでは?


    追記:宇宙空間は真空ではなく、主に水素原子によって支えられている?


    2020/08/26

    "宇宙の晴れ上がり" の時点では、中性子は存在しなかったのではないかと思われます。
    何故なら水素以外の原子が存在し得ない (?) からです。




    (さらにXXXXじみてきたりして・・・w)



  • ナ~の戯言1:無は無限となる地平は存在するのである。(宇宙構造論)

    2019-01-14 05:50

    宇宙についての与太話を、つらつらと書いて行こうと思います。

    某 ”双葉ちゃん" の数学板でのレスを纏めて編集したものが主ですが、更に幾つかの追加をしたものとなります。
    不快と感じ取られる内容が有るかもしれませんので、その場合はブラウザバックしてください。

    引用:「遠い宇宙を観測すると、古い宇宙を観測できる。そうすると観測技術が極限まで進むと一番遠い宇宙はビッグバンが始った点として観測されるということになる。
    全方向に対し最大値まで観測できた場合、観測上宇宙は一つの点で囲まれている事になる。」

    もしその一点が観えたとしたら、その内にはすべての宇宙が含まれている事になるのだから、もちろんこの地球も含まれていることになる。
    即ち、自分の百数十億年前の姿を観ることになる。

    宇宙の果ては、全方位おなじ138億光年であり、距離の隔たりは時間の隔たりでもあるから、全方位おなじ138億年前の宇宙でもある。
    138億年前に宇宙が生まれたのなら、その生まれた所を観測することでもある。

    全方位で観測できるのだから、観測する者にとっての宇宙の中心は、観測者自身と云うことになる。これは有り得ない。が、似たような現象がある。
    高い山に登って地平線を眺めてみると、まるで自分が世界の中心であるように感じる。それに似ているのだ。
    たぶん、宇宙のどこに移動してもこの関係は変わらない。故に "宇宙の果ては地平線のようなものである" 、と。

    あらゆる点にとっての宇宙の中心はその点であり、その点が観測する宇宙の果てはその点の生まれた点である。
    宇宙に始まりと終わりが有り、終わりが新たなる始まりとすると、全ての点の記録は引き継がれることになる。

    宇宙の果ての遠ざかる速度と光の速度は同じである。でないと,宇宙背景放射の説明はつかなくなります。
    さらに、光の速度と時間の関係は不可分なので、空間の広がりと時間の経過もまた不可分ということになります。

    「ビッグバンの爆煙の内にのみ、宇宙は存在する。」と考えるとどうでしょう?
    そうすればエネルギーの広がりが宇宙の大いさを決定付ける事になり、宇宙が光の速度で広がることに疑義は生じなくなります。

    特殊相対性理論は、三次元ユークリッドべクトル空間に於いて、速度の異なる二つの物体に光の性質を当てはめた場合、時間の経過に齟齬が生じることを表していますが、現実空間は既に時空の歪みを内包しており、そこに三次元ユークリッドべクトル空間に於ける特殊相対性理論のパラドックスを当てはめる事は無意味なのである (光速を超えると過去に行ける・・・とか)。
    特殊相対性理論は、空間に歪みが在ることを証左するに過ぎない。

    エネルギーは ”ビッグバン” 即ち、宇宙が広がることにより存在し得ます。
    もし宇宙が広がらない (冷えない (エントロピーが増えない)) とすると、発生した熱は逃げ場を失い其処にまることになり、全ては存在し得なくなります。
    そうして、そのため宇宙は広がり続けます。広がり続けなければなりません。そうして、そのため宇宙は広がり続けます、光の速度で。其処に矛盾は生じないのです。

    宇宙に始まりと終わりが有るとすると、時間もまた、始まりと終わりが有ることになる。と、すると、真の "5次元" というのは、連続ではなく不連続であり、前の世界、現の世界、後の世界の関係は時間的な関係も、空間的な関係も無いことになる。
    故に、さらにその上の次元を考察することは全くの無意味であり、またその探求は不可能である。

    宇宙開闢 (ビッグバン) のその瞬間、初速は 0 であり、尚且つ光速である。
    光速が 0 であるとすると物質の大きさは無限大となるので、そこに物質は存在し得ない。

    数学に於いて 無限 は 無限 であり、0 は 0 である。しかし、現実事象 (物理学で扱っている様な数学) では 無限 は 無限 ではなく限界値があり、無 は 無 ではない。その極限、あるいは極微領域に於いては更なる "地平" が現れてくる。
    例えば、ニュートン力学では解けなかった事象を量子力学と云う手法を編み出して解いたように。
    極大極小、無、無限の領域では現空間を対象として作り上げた物理数学では表すことは出来ない。

    安定な物質もいずれは不安定なものとなり、空間は常に変化している。
    光速も、プランクの常数も、常数ではなく変数として扱わなければならない。
    現空間を対象として作り上げた物理数学だけをモノサシとして、万物を表し得ると考えているとすると、それは間違っている。

    光の速度が 0 になれば、一瞬にして宇宙は 無 となる。
    宇宙の内に住む者にとって、光の速度の変化を観測する術は無いけれど・・・

    ”光の速度が変化する” と云う事象を考えてみます。

    但し、宇宙の内にいる者に "光の速度の変化" を観測することは出来ません。
    (原子の状態変化、"プランクの常数" の変化を観察すれば、或いは間接的に観測することができるかもしれませんが・・・)

    宇宙開闢 (ビッグバン) の時点で初速 0、”宇宙の晴れ上がり” の時点(一説では約38万年後?)まで加速して速度MAXとし、それ以降は減速するとします。
    そして最終的には、速度は 0 となるとします。

    「宇宙の膨張が止まり、そして宇宙が収縮に転じる」 という理論を聞きますが、宇宙の広がる速度が 0 (エネルギーの死) となった場合、光の速度も 0 と云う事になり、宇宙そのものの大きさも 0 となります ( いわゆる ”ビッグクランチ” (爆縮:宇宙の終焉)) 。
    故に、"宇宙が収縮する" と云う事象を考察する必要はありません。"時間が逆行する?” とか、と云うことを考慮する必要は無いのです。

    光の速度が 0 であるとするなら相対的に物質の大きさは無限大となりますが、この事象で物質が存在することは無いと考えられます。(何か別のものに遷移している?それとも全ては光となっている? (但し質量は変化しません)) 。

    追記:(ナ~の戯言2より) 全ての物質は "光と重力" とに分解されてしまうのです。


    ” 無は無限となる地平は存在するのである。”


    うーん・・・まとまりがないねw


    補遺:宇宙は唯一無二の "永久機関" である。


    引用:「正しい理論などない。ただ、よりうまく説明ができる理論があるだけだ。」


    追記: 不定期に追加、更新します。

    ”ビッグバン” も ”ビッグクランチ” も、実際は非常に緩やかな状態変化なのではないか?と考える今日この頃。

    かつて、水素以外の物質が無かったとされる時代、非常に大質量の恒星が生成され、そして、その恒星が終焉を迎えることによって様々な物質が作り出されたと考えられていますが、その時代には"ブラックホール"は存在しなかったのだろうか?
    それとも今の銀河の中心(超巨大ブラックホール)?

    "非常に大質量の恒星が生成される" つまり、その当時の物質には運動モーメントが無かったのか(銀河の様な渦が生じない(殆んど静止状態から始まった))?

    "あらゆる点にとっての宇宙の中心はその点であり、その点が観測する宇宙の果てはその点の生まれた点である。"
    これが正しいとすると、すべての点 (原子?) は宇宙と同じ大いさの情報を持つことになる?

    追記:(ナ~の戯言2より) 原子はその生まれた時点から光を放出しています。なので、放出された光は宇宙と同じ大いさとなります。
    つまり、すべての原子は、宇宙と同じ大いさの情報を持つことになるのです。

    2019/09/18

    光は宇宙空間の広がりのエネルギーであり、重力は空間を縮める負のエネルギーである。
    "光と重力" は対を成しているのです。



    ・・・とか云う与太話 w



    別視点での考察:"ナ~の戯言2:絶対温度零度の光、波のない光。" とか云うブロマガ、上げました。