李小文：不同地点建大规模风电场肯定要影响大气环流

             杨学祥

   2009年学者李小文就提出，不同地点建大规模风电场，肯定要影响大气环流，怎么影响，后果如何？这个比较复杂。但有实际应用意义。因为目前建设的风场，运行时实际可用的风能，明显小于事前测算的结果，有的可以小很多。

   http://blog.sciencenet.cn/blog-2984-253901.html 

   我们在2010年10月23日指出，北半球最近30年风速减慢的研究提出如下两个重要课题：其一，风速减慢是否与人为因素有关？其二，利用风能是否存在负面效应。

   事实上，大陆集中在北半球，比森林高得多的城市高层建筑密布在沿海地区，阻挡陆海之间的季风循环，是北半球最近30年风速减慢的人为原因。密布在大陆内部的高架桥、高速公路、高速铁路如蜘蛛网，也是减慢内陆风速的重要原因。风力发电机利用风能发电，更是风速减慢的重要人为因素，这表明，天下没有免费的午餐，风能利用也要付出相应的代价。

   由温差产生的大气环流是信风和季风形成的主要原因，其结果是均衡赤道和两级、大陆和海洋之间的温差，营造全球正常均衡的气候变化。人为降低风速，阻碍大气环流的正常运作，可造成热带地区更热、寒带地区更冷的极端气候频发，是严重气象灾害发生的根本原因。近年来频繁发生的城市内涝与城市减慢风速、云层阻挡在城市上空有关。由于城市减慢风速和改变风的方向，大城市的无序扩张将导致周围农村大气环流的改变和洪涝灾害的频繁发生，这些问题需要认真深入地研究和解决。

   风速减慢对风能利用也提出了新的挑战：

   首先，从1979年到2008年，大部分地方的风速都有所下降，风速下降幅度介于5%到15%之间。这可能意味着风力发电机的发电能力同比下降5%到15%之间。就像地下水资源逐渐枯竭一样，伴随全球风能利用率的增大，风能也是有限的资源。

   其次，过度的城市高层建筑开发和过度利用风能将导致大气环流功能的减弱甚至降低到影响人类正常生活的水平，城市扩张和开发风能也应该受到合理的限制。

   第三，人类应该汲取浪费清洁的空气、无污染的淡水、净化环境的森林的无数教训，慎重对待风能的开发，重视能源利用的负面效应。

   重要的启示是，破坏和阻挡大气环流的自然因素和人为因素同样是环境恶化的重要原因，城市高层建筑的无序扩张和风能利用也在其中。我们不能等到大气环流恶化了、风能利用受限制了、城市灾害频发了，再做事后的调整和修补。“发然而后禁，则悍格而不胜”，“预则立，不预则废”，科学研究必须要有预见性。

http://bbs.sciencenet.cn/blog-2277-376098.html 

相关资料：

地球自转慢悠悠

  李小文

已有 2842 次阅读 2009-9-7 05:53 |个人分类:怪哉虫儿|系统分类:科研笔记|关键词:地球自转，转动惯量    推荐到群组

学者杨正瓴在风能利用与地球自转变慢中，提出：现在的风能过度采用，也是导致地球自转变慢的原因之一。

老邪不是太相信现在这点风能利用，就会减小地球自转的转动惯量。但是觉得是一个值得研究的问题，而且我觉得我们的科学家应该有勇气提出一些全球性的大的科学问题来研究。

多年以前，美国科学家提出了“核冬天”的概念，提出如果美苏对砸核武器，不光是弹着点毁灭，附近受污染，朵朵蘑菇云，在大气层散开后，遮蔽了太阳光，形成核冬天，人类会全部完蛋。研究来研究去，形成了主流意识形态。把苏联吓得够呛，觉得费老大劲储备的核武库，不敢用了，还得靠别的办法加强战略地位。这下花钱太多，经济受不了，加速了解体。其实到现在，恐怕谁也不知道，究竟美苏对砸多少当量核武器，才会核冬天。反正苏联解体了，谁再去申请“核冬天”的研究课题，等于作无用功，所以问题还是没解决的。

然后就是全球变暖。尽管还没有定论（现在据说是90%概率肯定），就压中国“碳减排”。本来写了一点，发现已经有分析比我透的了，如：

http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=253892

http://www.sciencetimes.com.cn/htmlnews/2009/9/223098.shtm

就不多说，回到正题。虽然我不太相信现在这点风能利用，就会减小地球自转的转动惯量，但假定我们真的实现了风能大跃进，年产出电能远远超过美国，按“核冬天”、“全球变暖”的立题思路，我猜迟早会有人来研究这个问题，把地球自转的速度变慢的灾难怪到中国头上的。为什么网友杨正瓴不早些动手，先研究起来？也来抢抢全球性大科学问题的话语权？

地球自轉的速度的变化主要有三個时间尺度：

長期變化：地球自轉的周期每100年增加1.6毫秒；据称是转动的能量损耗造成的。

短周期變化：有年周期變化和半年變化等。据称周年變化是風的季節變化引起的，其振幅為20-25毫秒；半年變化是由日月引潮力對大氣的潮汐作用引起，其振幅約為9毫秒。

不規則變化：

风能的大规模利用，理论上会增加地球自轉的能量损耗，这个相对好算一些。另外，不同地点建大规模风电场，肯定要影响大气环流，怎么影响，后果如何？这个比较复杂。但有实际应用意义。因为目前建设的风场，运行时实际可用的风能，明显小于事前测算的结果，有的可以小很多。

网友杨正瓴好像是大气环流和复杂系统方面的专家，应该是合适的扛旗人。

本文引用地址：http://blog.sciencenet.cn/blog-2984-253901.html 

   我们在2010年10月23日指出，北半球最近30年风速减慢的研究提出如下两个重要课题：其一，风速减慢是否与人为因素有关？其二，利用风能是否存在负面效应。

   事实上，大陆集中在北半球，比森林高得多的城市高层建筑密布在沿海地区，阻挡陆海之间的季风循环，是北半球最近30年风速减慢的人为原因。密布在大陆内部的高架桥、高速公路、高速铁路如蜘蛛网，也是减慢内陆风速的重要原因。风力发电机利用风能发电，更是风速减慢的重要人为因素，这表明，天下没有免费的午餐，风能利用也要付出相应的代价。

   由温差产生的大气环流是信风和季风形成的主要原因，其结果是均衡赤道和两级、大陆和海洋之间的温差，营造全球正常均衡的气候变化。人为降低风速，阻碍大气环流的正常运作，可造成热带地区更热、寒带地区更冷的极端气候频发，是严重气象灾害发生的根本原因。近年来频繁发生的城市内涝与城市减慢风速、云层阻挡在城市上空有关。由于城市减慢风速和改变风的方向，大城市的无序扩张将导致周围农村大气环流的改变和洪涝灾害的频繁发生，这些问题需要认真深入地研究和解决。

   风速减慢对风能利用也提出了新的挑战：

   首先，从1979年到2008年，大部分地方的风速都有所下降，风速下降幅度介于5%到15%之间。这可能意味着风力发电机的发电能力同比下降5%到15%之间。就像地下水资源逐渐枯竭一样，伴随全球风能利用率的增大，风能也是有限的资源。

   其次，过度的城市高层建筑开发和过度利用风能将导致大气环流功能的减弱甚至降低到影响人类正常生活的水平，城市扩张和开发风能也应该受到合理的限制。

   第三，人类应该汲取浪费清洁的空气、无污染的淡水、净化环境的森林的无数教训，慎重对待风能的开发，重视能源利用的负面效应。

   重要的启示是，破坏和阻挡大气环流的自然因素和人为因素同样是环境恶化的重要原因，城市高层建筑的无序扩张和风能利用也在其中。我们不能等到大气环流恶化了、风能利用受限制了、城市灾害频发了，再做事后的调整和修补。“发然而后禁，则悍格而不胜”，“预则立，不预则废”，科学研究必须要有预见性。

http://bbs.sciencenet.cn/blog-2277-376098.html 

   2013年中国雾霾多发创纪录证实了我们在2010年的预言：

   风速减慢对风能利用也提出了新的挑战，过度的城市高层建筑开发和过度利用风能将导致大气环流功能的减弱甚至降低到影响人类正常生活的水平，城市扩张和开发风能也应该受到合理的限制。人类应该汲取浪费清洁的空气、无污染的淡水、净化环境的森林的无数教训，慎重对待风能的开发，重视能源利用的负面效应。破坏和阻挡大气环流的自然因素和人为因素同样是环境恶化的重要原因，城市高层建筑的无序扩张和风能利用也在其中。我们不能等到大气环流恶化了、风能利用受限制了、城市灾害频发了，再做事后的调整和修补。

   意想不到的雾霾灾害真的来了！

   2013年11月，第十五届高交会中国高新技术论坛中国新能源发展峰会在深圳会展中心举行。记者从会上了解到，中国风力发电产业经过10年发展，到去年发电量已经超过发展了40年的核发电产业。

   国家能源委员会专家咨询委员会主任张国宝则在讲话中透露，在2011年的福岛核事故以后，更多的国家把目光投向新能源。中国近年来新能源发展取得了令世人瞩目的成绩。在2004年，中国的风能发电仅占中国的15.6%，但是现在已经占全世界的27%，“去年风力发电在全国4.85万亿千瓦时发电量中占2%，而我国核电发电量为980亿千瓦时，这意味着风能发电已经超过了核电的发电量。

   中国国际能源集团董事局主席吴国迪表示，目前中国的能源70%是煤炭为主的能源，相信再过10年，中国煤炭为主的能源会下降到50%。“目前中国的雾霾25%来自于汽车尾气，假如说中国的汽油都用清洁汽油的话，我相信这个雾霾就没有了。”

http://www.chinaepe.com/news/news_detail.asp?xwid=hy11197 

   可惜的是，事与愿违，风电发展了，风力减弱了，静稳天气条件使雾霾也扑面而来，难以遏止。

本文引用地址：http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-753147.html