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風電影響大氣環流,阻礙霧霾擴散?

2014-06-10 來源:中國能源報 瀏覽數:666

  編者按:從2000多年前人類利用風能驅動風車提水灌溉、碾磨谷物到如今利用風能供暖、制冷、航運、發電……隨著時間推移,風力發電應用范圍越來越廣,對人們的影響越來越深,各種各樣的“傳說”也一直伴隨著風電的發展利用。今日起小編將挨個為您盤點與風電相關的有趣“傳說”。

  傳說之一:風電影響大氣環流,阻礙霧霾擴散?

  根據英國《自然—地球科學》(Nature Geosciences)雜志上的報告所描述,法國和英國研究人員分析了歐洲、亞洲、北美的822個氣象觀測點的風速記錄,結果顯示,從1979年到2008年,大部分地方的風速都有所下降,風速下降幅度介于5%到15%之間。

  研究人員認為,風速下降可能有多種原因,比如氣候變化可能影響了氣流的傳統活動模式,導致風速下降。一些地方的森林植被恢復和增長使得地球表面更為“粗糙”,也會起到降低風速的效果。這一變化對風力發電行業的影響目前還難以評估。

  而我國部分學者也認為,風電場一般是建設在風力資源充沛的風口地區,套用能量守恒定律(能量既不會憑空產生,也不會憑空消滅,它只會從一種形式轉化為其他形式,或者從一個物體轉移到其他物體,而在轉化或轉移的過程中,總量保持不變。)高大的風機將過境風能阻擋變為葉片轉動的動能,從而削弱空氣的流動能力,進而削弱大氣環流。

  但斯坦福大學土木與環境工程教授Archer和Mark Jacobson,此前曾計算出全球風電的潛力。風力渦輪發電機會吸收掉大氣的一部分能力來產生電力,他們發現有足夠的風力提供全球的能源需求,同時對氣候幾乎沒有影響。

  眾所周知風是通過溫差形成的,目前全球變暖,兩極冰川融化導致全球溫差變小也是不爭的事實。目前來看,風電場會不會影響大氣環流還無法確認,但風車之類的高大建筑影響風力是肯定的。

  根據資料顯示,上海市區年平均風速都在3米/秒以下,其中風速最小的楊浦區和徐匯區僅為2.3-2.4米/秒。而近郊8縣一般都在3-4米/秒之間,遠郊的祟明、南匯更大于4米/秒。但具體說來城市減小風速的數值還因風速大小而有不同:大風減小得多而小風減小得少。例如,北京氣象臺八里莊舊址80年代末期四周開始出現高樓群,結果使風級較高的大風日數大大減少,而風級較低的大風日數則減少不多。

  此外,氣流流經城市,除了風速減小以外,風向也會有所變化。這是因為城區中風速減小時,氣流受到的地轉偏向力也同時減小,因而會使氣流微向左偏。例如,美國俄克拉荷馬城400米高度上的氣球實驗中,在南風13米/秒情況下,由于城區風速減小引起的向低壓側左偏的風速分量就有l米/秒。

  所以與其說由于風電影響大氣環流阻礙了霧霾的擴散,不如說風速的下降導致霧霾無法被吹散。大城市的霧霾擴散緩慢,除了大氣環流減弱,其城市建筑群影響氣流通過也是不可忽視的一點要素。

  大氣環流是宏觀問題,霧霾擴散是微觀問題,將微觀產生的問題用宏觀的角度來理解或許會有一些收獲。但是目前看來,風電對大氣環流的影響的有無大小,既然科學界還無法做出定論,不是科學家的我們暫且就將它當成“傳說”來聽吧。
 

【延伸閱讀】

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閱讀上文 >> 風電的環保和安全問題
閱讀下文 >> 五十年一遇最大風速計算方法比較*

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