Полученные данные свидетельствуют о том, что с 80-х годов прошлого века в этих регионах наблюдается обратная картина спада ветра в этих регионах – явление, известное как глобальное затухание на суше. Сосредоточившись на регионах Северной Америки, Европы и Азии, где ветроэнергетика растет, исследователи проанализировали данные о скорости ветра, собранные в период с 1978 по 2017 год с более чем 1400 метеостанций. В статье, опубликованной в ноябре. 18 в Nature Climate Change, они показали, что, хотя скорость ветра снизилась примерно на 2.3% за десятилетие, начиная с 1978 г., с 2010 г. скорость ветра увеличивалась почти в три раза быстрее.
В исследовании, в котором рассматривались только средние региональные показатели, не изучалось, как увеличение скорости ветра может повлиять на силу штормов, которая также увеличивается.
Команда исследовала потенциальные причины, лежащие в основе глобального затишья на суше и его обращения.
Хотя изменения в урбанизации и растительности были предложены в качестве факторов, способствующих глобальному застою на суше, эти тенденции не изменились с 2010 года, сказал Чжэньчжун Цзэн, который руководил исследованием в качестве постдокторского исследователя, работающего с Эриком Вудом, профессором Сьюзан Дод Браун из Принстона по гражданским и экологическим вопросам. Инженерное дело, Заслуженный.
Цзэн и его коллеги использовали статистические методы для проверки связи между вариациями скорости ветра и набором хорошо охарактеризованных колебаний океана и атмосферы.
Долгое время считалось, что колебания океана и атмосферы, которые изменяют распределение тепла и давления, определяют скорость ветра в океане, и это исследование продемонстрировало глобальную взаимосвязь между колебаниями и скоростью ветра на суше.
Анализ показал, что в каждом регионе земного шара конкретные крупномасштабные колебания океана и атмосферы, которые вызваны множеством факторов, включая неравномерный нагрев земной поверхности в различных регионах, вероятно, были объяснением наблюдаемых тенденций в скорости ветра.
Распространяя свои выводы на ветроэнергетику, исследователи подсчитали, что типичная ветряная турбина, получающая средний глобальный ветер, произвела бы примерно на 17% больше энергии в 2017 году, чем в 2010 году.
И используя климатические индексы для прогнозирования будущей скорости ветра, они предсказали увеличение на 37% к 2024 году.
Тенденции скорости ветра могут во многом объяснить повышение эффективности производства энергии ветра в Соединенных Штатах с 2010 по 2017 год, в то время как технологические инновации в ветряных турбинах, возможно, сыграли меньшую роль, чем это часто предполагается, сказал Цзэн, который в настоящее время является доцентом кафедры. Южный университет науки и технологий в Шэньчжэне, Китай.
«Мы прогнозируем, что тенденция к увеличению скорости ветра сохранится в течение 10 лет, но мы также показываем, что, поскольку это вызвано колебаниями океана и атмосферы, возможно, через десять лет она снова обратится», – сказал он.
А поскольку срок службы ветряной турбины обычно составляет не более 20 лет, наличие надежных прогнозов скорости ветра в определенных местах может иметь решающее значение для разумных инвестиций в ветроэнергетику и увеличения глобальной доли возобновляемых источников энергии.
«Знание о возможных тенденциях к снижению скорости ветра в долгосрочной перспективе действительно может быть очень полезным для планирования будущей инфраструктуры ветроэнергетики», – сказал Чарльз Менево, профессор машиностроения в Университете Джона Хопкинса, который не принимал участия в исследовании. "Этот тип исследований, сочетающих науки о Земле и инженерию для выяснения явлений, имеющих большое социальное значение, является своевременным и улучшит наше понимание тесных связей между климатом и обществом."