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海上風電場竟能“克”颶風并將其馴服

文章來源:科技訊 | 發布日期:2016-06-20 | 作者: | 點擊次數:

矗立在海岸旁的一列列風力渦輪機已成為人類發展新能源的一道亮麗風景線。而隨著氣候變暖、極端氣候頻現,當颶風來襲時,這些海上風電場是否能夠抗住大風不被摧毀呢?在最近一期的《自然·氣候變化》在線版上,美國斯坦福大學和特拉華大學的研究人員發表的研究成果揭示,海上風電場不但不會被颶風“干掉”,反而能夠在它登陸之前將其馴服。

海上風電場竟能“克”颶風?這是怎么回事?

斯坦福大學和特拉華大學的研究人員采用計算機模擬表明,成千上萬個風力渦輪機組成的海上風電場可能削弱現實生活中颶風的力量,顯著降低它們的風力及伴隨的風暴潮,并可能防止數十億美元的損失。

海上風電場竟能“克”颶風?

計算機模型模擬卡特里娜颶風的情況顯示,在新奧爾良近海岸的78000個風力渦輪機陣列很可能顯著減弱了登陸之前的颶風。

在過去的24年當中,斯坦福大學土木與環境工程系教授馬克雅各布森一直在開發一個復雜的計算機模型來研究空氣污染、能源、天氣和氣候。該模型近期應用于模擬颶風,以及確定風力渦輪機可以從全球風流中提取多少能源。

鑒于最近利用該模型對颶風桑迪和卡特里娜的研究,雅各布森說,人們很自然地想知道:如果颶風遇到大量的海上風力渦輪機陣列會發生什么?由于風暴旋轉渦輪機葉片,能源提取中會減緩大風和減弱颶風,還是颶風會摧毀渦輪機呢?

于是,他著手進一步開發模型,模擬如果颶風“遭遇”一個綿延在沿海海岸數英里的巨大風力發電場可能會發生什么。令人驚訝的是,研究發現風力渦輪機可能會足夠破壞一個風速峰值每小時高達92英里的颶風,并減少風暴潮多達79%。

風力渦輪機可能會足夠破壞一個風暴潮

他們模擬了三場颶風:2012年分別襲擊新奧爾良的桑迪和以撒颶風,2005年摧毀新奧爾良的卡特里娜颶風。

雅各布森說:“我們發現,當風力渦輪機存在時,它們放慢了颶風的外旋轉風。這個反饋減少波形高度,降低了空氣朝向颶風中心的運動,增加了中央的壓力,從而減緩了整個颶風的風速,并使其更快消散。”

該模型顯示,在卡特里娜颶風的情況下,新奧爾良海岸的78000個風力渦輪機陣列會顯著減弱登陸之前的颶風。

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