专家解析:是否风电“偷走”了北京的风
风能窃取北京的风能?
■王嘉文,本报见习记者
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最近,“风”成了北京最受欢迎的“游客”,北京经常被烟雾笼罩。在“等风来”的无奈嘲笑中,公众的情绪因一篇题为“谁偷了北京的风”的文章而变得更加不安。文章指出,风能的发展“无风不起浪”。
在空气污染引起人们极大关注的时候,这篇文章激起了人们的关注和讨论。
问题:
风力真的会“偷走”风吗?近年来地球上的风真的改变了吗?这些变化的可能原因是什么?
回答:
作为一种清洁能源,风能开发依靠地球表面气流产生的动能发电,也是一种分布广泛的可再生资源。在环境污染日益恶化的时候,用新能源取代煤基能源结构势在必行。风能自然会在能源改革中发挥重要作用。
但是人类对风能的开发和利用会影响生态环境,削弱地球表面的气流吗?
北京大学物理学院大气与海洋科学系的陶祖宇教授认为,风力发电对风的影响是“最小的”。他说,为了考虑风力发电对风力的影响,必须用数量的概念作为判断的依据。
他说,以两个1000米的风力发电站之间的距离为例,风力发电的叶面积只有几米,仅占风电场巨大空间的约万分之一,甚至更少。因此,即使风力发电设备对风电场的通风有影响,其影响也非常小。然而,北京占地16410平方公里。如果风电场位于如此广阔的区域,其影响将变得更加微不足道。
清华大学地球系统科学研究中心的研究员赵宗慈在最近的一项综述研究中也讨论了风电场对风速变化的影响。她指出,少数研究已经注意到大型风电场的建设和发电对风电场下游的气候变化有明显的影响,但是否有更大规模的影响仍存在很大争议。
然而,近年来,许多人有这样一种直觉:在生活中,风似乎正在减弱。那么,地球上的风真的在减少吗?
尽管在烟雾频发的背景下,风与人们的生活息息相关,也越来越受到人们的关注,但目前我国对风速长期变化及其原因的研究远远少于对温度和降水的研究。
尽管如此,赵宗慈和其他专家观察了近几十年来中国的风速变化,并回顾了许多关于中国风速变化的研究成果。他们发现中国年平均近地面风速明显下降,不同季节的风速也在下降,尤其是冬季和春季。根据该地区,在高风速地区,如西北、北、东北和沿海地区,风速下降更明显。
风速降低在中国不是一个独特的问题,而是许多国家和地区面临的挑战。科学家也在不断探索这一现象的原因。相关研究通常集中在两个层面:气候系统内部的相互作用和人类活动的可能影响。这两个层面是复杂的互动和反馈过程,与全球变暖密切相关。
赵宗慈等人在查阅了中国风速降低的研究文献后发现,大多数专家认为气候系统内部的相互作用和反馈是中国风速降低的主要原因。例如,东亚和南亚季风减弱、海陆压力梯度减弱、年代际和多年代际变化等因素。,在一定程度上导致了中国风速的下降。
然而,在研究人类活动对风速的影响时,城市化效应、温室气体排放、气溶胶粒子排放、土地利用变化以及风电场的影响都是人们关注的焦点。然而,赵宗慈也表示,关于人类活动与风速变化的关系的研究仍存在诸多争议,需要进一步研究才能得出更具权威性的结论。
《中国科学日报》(2016-04年1月4日,第4版)