內蒙風電“偷走”北京風力致霧霾日益嚴重
面對2013年北京大風驟減的現象,北京市氣象臺高級工程師張明英的氣象學解釋為:冷空氣系統不強。一般來說,大風天的產生是由冷空氣強度決定的。對氣象學家來說,冷空氣過境情況是無法預測的,所以人們也無法預測以后大風天的天數是否會發生新的變化。
根據中國氣象局風能太陽能資源中心朱瑞兆教授的研究,影響中國的冷空氣有5大發源地,而如果我們能像氣象衛星一樣置身太空,或許就能極其直觀而生動地看到冷空氣強力入侵的路徑。
第一條路徑來自俄羅斯新地島以東附近的北冰洋,從西北方向進入蒙古國西部,再東移南下影響我國;第二條是源于新地島以西北冰洋面,經俄羅斯、蒙古國進入我國;第三條源于地中海附近,東移到蒙古國西部再影響我國;第四條是源于太梅爾半島附近洋面,向南移入蒙古國,然后再向東南影響我國;第五條源于貝加爾湖以東的東西伯利亞地區,進入我國東北及華北地區。
可以看出,除了第五條冷空氣路徑由東北轉入華北,其他四條冷空氣路徑都要經過蒙古高原。
出于對風能資源的研究,朱瑞兆教授也認為,風速與冷空氣性質存在著很大的相關性。在冷空氣活動與山脈組合形成的三北地區(即西北、華北和東北),風能資源最為豐富。每當冷空氣南下,就會伴隨一次大風過程。三北地區首當其沖風速最大,但越向南寒冷的空氣慢慢變性,勢力變弱,風速也會越來越小。
根據能量守恒定理,架在內蒙古地區的無數風機必然要截取巨量的風能。對風力風能造成哪些影響,人們尚且不能確定,但對冷空氣氣流的消耗,很多人卻是有著切身的感受的。
不難想象,由于超大規模的風力發電廠的消耗,很大一部分冷空氣已經很難像以往那樣越過陜西、山西,到達中部的河南,形成降雨。它們驟然停滯在了華北平原,再與京津超級城市群中的熱空氣發生強烈對流作用,形成突如其來的降雨,卻使得中東部地區遭遇連綿干旱。
近年來,中國遭遇的各類極端氣候災害,似乎正是這一運轉模式的翻版。特別是2011年,北京市年降雨量突破700毫米,創13年來之最;2012年夏季,北京又遭遇1951年以來最大降雨,城區平均降雨量達215毫米。北京這些標志性的突發氣候事件,或許并不是無緣無故發生的。
全球“風情”有玄機
由于在北京城飽受霧霾,人們已經切身感受到風力變小之苦,并開始探究在北京這樣的超級城市中籌建“城市風道”的可行性。內蒙古的風電場也時有棄風停機之舉,令風力阻隔也有間斷喘息。但令人意外的是,“風變小了”的情況,讓依靠迎風取電的大型風電場也“笑不起來”了。
國家氣候中心高級工程師江瀅曾到輝騰錫勒等國內幾家起步較早的風電場考察,在昔日著名的風電場,工作人員對風的減弱有了更直觀感受。江瀅表示,近年來連寒潮、沙塵暴、溫帶氣旋等天氣事件都逐年減少,這也是風速大范圍減小的一大佐證。
實際上,由于注意力盲點,人們更關注的是京津冀這樣重點地區的霧霾,卻很少有人注意到,即便是在內蒙古、張家口這樣昔日的“大風口”,如今也難逃霧霾“魔爪”。國家氣候中心的一項最新研究顯示,近50年來,中國大部分地區的風速都是越來越小的,年平均風速每10年就會減小0.12米/秒。
同樣的事情也發生在美國。一份由美國科學家發布的研究報告顯示,自1973年以來,美國的平均風速和最大風速均出現了明顯下降。某些中西部地區,風速甚至在10年內減緩超過10%。計算機模擬更顯示,未來40年內美國風速還將下降10%。
毫無疑問,對于氣象學家們來說,北京風力減弱的現象,不過是全球風速趨緩的一個非典型故事。越來越多的研究表明,全球變暖可能正是造成這一惡果的罪魁禍首。
有氣象學家表示,正是由于全球氣候變暖,使得亞洲大陸與太平洋之間的海陸溫差不斷縮小,兩者間的氣壓差也一降再降,導致空氣流動動力不足,中國乃至亞洲的大氣環流都發生了巨大變化。即便在城市高樓根本無法企及的中低對流層,風力也越吹越慢了,更何況面對風電阻滯和大規模城鎮化的北京城呢?
時至今日,科學家們基本認同風能開發會導致局部地區風速減慢的觀點,但是否會減弱大氣環流,目前尚沒有定論。但吉林大學地球探測科學與技術學院教授楊學祥始終認為,天下并沒有免費的午餐,風能也并非可供揮霍濫用的資源,過度利用風能,同樣要付出相應的代價。
令人憂慮的是,中國的風能開發在缺乏對于氣候影響的整體性評價的前提下仍在突飛猛進。2005年,我國風電裝機只有120萬千瓦。此后,我國風電吊裝規模高速增長,到2013年底,裝機總量已經超過9000萬千瓦,雄踞世界第一。如此高的發展速度,在世界風電發展史上可謂空前。
雖然人們開發風能的初衷是為了綠色環保,但如果開發計劃缺乏科學的論證,過度利用風能發電也可能導致南轅北轍,必須慎重行事。不管如何,凡事皆有度,即便是開發綠色風能,也應如此。
責任編輯:電改觀察員
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