全球风速正在加快,这对可再生能源生产来说是个好消息——至少目前是这样。
昨日发表在《自然·气候变化》杂志上的一项研究发现,自 2010 年左右以来,北美洲、欧洲和亚洲大部分地区的风速一直在加快。
在不到十年的时间里,全球平均风速已从约 7 英里/小时增加到约 7.4 英里/小时。 对于普通风力涡轮机而言,这转化为潜在风能增加 17%。 研究人员表示,这可能解释了自 2010 年以来美国风电装机容量增长的一半左右。
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这项研究可能有助于平息一场困扰研究人员多年的科学辩论。
在全球风速在 2010 年回升之前,从 20 世纪 70 年代开始,风速已经下降了几十年。 科学家们提出了关于“全球静风”(当时被称为这个名字)的各种理论。 最流行的观点之一认为,城市发展和其他土地利用变化日益增加,改变了地球表面,使其变得更加粗糙,并增加了作用于全球空气流动的阻力。
但如果是那样的话,现在的风速应该仍然在减慢——而不是加快。 最近的逆转表明,一定有其他因素在发挥更大的作用。
新的研究指出,大型自然气候周期可能是罪魁祸首。
研究人员使用模型来调查影响全球风行为的因素,发现大型气候模式(影响世界某些地区的气温)对风速有重大影响。 相邻地区之间或海洋与附近陆地区域之间的温差会影响空气流动。
例如,研究人员发现,当热带大西洋和西太平洋部分地区以及格陵兰岛上空的气温较高时,北半球大部分地区的风速往往较慢。
由于人为造成的气候变化,地球各地的气温都在稳步上升。 但在更大的长期变暖模式中,这些地区的气温也倾向于在较暖和较冷时期之间自然循环往复,有时会持续数十年。
新研究的作者认为,某些自然气候周期之间的转变可能促成了从较慢风速到较快风速的转变。
如果他们是对的,那么加速趋势可能会再持续十年或更长时间,直到下一次重大转变发生。 这在不久的将来可能对风力发电行业有利。 如果目前的模式继续下去,作者认为到 2024 年,全球平均发电量可能会增加多达 37%。
该研究还提出了一些关于长期风电规划的重要观点。 如果自然气候周期会导致全球风速发生如此重大的变化,那么该行业应该为潜在的起伏做好计划。
而且,如果气候波动确实有如此大的影响,那么未来气候变化可能如何发挥作用也是一个问题。
虽然有些理论比其他理论更具争议性,但最近的研究已将气候变化与北半球急流、南极洲周围的西风带以及世界各地其他空气环流模式的行为联系起来。 一些模型研究表明,持续变暖可能会导致全球最具风电潜力的地区发生重大转变——即北半球的下降和全球南方的一些潜在增长。
确定这些变化可能发生在哪里对于长期规划目的至关重要,包括在哪里投资新的风电场以及对现有风电场有何期望。 而且,如果这项新研究是准确的,那么应该同时考虑自然气候周期和全球变暖的持续影响。
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