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专家解析:是否风电“偷走”了北京的风

来源:中国检验检疫仪器网     时间:2016-01-04 14:45:08     点击次数:0
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近日,在频频被雾霾侵扰的北京,“风”成为最受欢迎的“来客”。在无奈“等风来”的调侃中,公众的情绪因一篇名为《谁“偷走”了北京的风》的文章而变得更加不平静。该文章将“无风来”的矛头指向了风能开发。

在空气污染备受关注的当下,这篇文章一石激起千层浪,引发广泛关注与讨论。

疑问:

风力发电真的会“偷走”风?近年来,地球上的风真的发生变化了吗?可能导致这些变化的原因是什么?

解答:

作为一种清洁能源,风能开发是依靠地球表面空气流动所产生的动能发电,也是一种广泛分布的可再生资源。在环境污染日趋加剧的当下,利用新能源取代以煤炭为主的能源结构,是势在必行的能源改革方向,风能自然也将在其中发挥不可忽视的重要作用。

但人类对风能的开发利用,是否会影响生态环境,导致地球表面空气流动减弱呢?

北京大学物理学院大气与海洋科学系教授陶祖钰认为,风力发电对于风的影响“微乎其微”。他表示,要考虑风力发电对风的影响,必须要有数量概念作为判断依据。

他介绍说,以两个风电站间距1000米为例,风电的叶面只有几米,大约只占风电场巨大空间的万分之一,甚至更少。因此,即使风电设备对风电场的通风情况有影响,其影响也非常小。而北京的面积约为16410平方公里,将风电场放到如此广阔的区域来看,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研究员赵宗慈在最近的一项综述研究中也探讨了风电场对于风速变化的影响。她指出,有少量研究注意到,大规模风电场建设和发电对风电场下游方向的气候变化有明显影响,但对更大范围是否有影响尚存在较大争议。

不过,近几年很多人都有这样一种直观感受:生活中,风力似乎在减弱。那么,地球上的风真的在减少吗?

虽然风与人们的生活密切相关,也在频遭雾霾的大背景下变得更受关注,但我国目前对于风速长期变化及其原因的研究,却远远少于对温度和降水的研究。

尽管如此,赵宗慈等专家通过近几十年观测中国风速变化,以及综述多篇关于中国风速变化的研究成果,发现中国年均近地面风速有明显减小趋势,不同季节的风速也在减小,尤以冬季和春季风速的减小最为明显。按照地区来看,西北、华北、东北以及沿海等风速大的地区,风速减小更加明显。

风速减小并非中国独有的问题,而是许多国家和地区均面临的一个挑战。对于出现这一现象的原因,科学家也在不断探索。相关研究一般集中在两大层面:气候系统内部的相互作用和人类活动可能造成的影响。这两个层面又是相互作用和反馈的复杂过程,并且与全球变暖密切相关。

赵宗慈等在综述中国风速减小的研究文献后发现,多数专家认为气候系统内部的相互作用和反馈是影响中国风速减小的主要原因。例如,东亚和南亚季风减弱、海陆气压梯度减弱、年代际和多年代际变率等因素,都在一定程度上导致中国风速变小。

而在人类活动对于风速影响的研究中,城市化效应、温室气体排放、气溶胶颗粒物的排放、土地利用的变化以及风电场影响等都是关注的焦点。不过,赵宗慈也表示,目前人类活动与风速变化之间关系的研究仍存在诸多争议,需要进一步研究才能得出更权威的结论。





 

(信息来源:中国科学报



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