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风电及防护林对下游风会有一定影响:有利于静稳天气形成
杨学祥
中国气象局气象影视中心副主任、高级编辑朱定真最近指出,风电及防护林对下游风会有一定影响,影响了风,就影响到雾霾的浓稠度,但风电场的发展和霾的出现并不是一个线性关系。
值得一提的是,风电场的发电量和霾的出现倒是有一个对应关系,风电场发电量大的时候霾少,发电量小的时候霾多。这个不难理解,风力发电主要动力来自于风能,而风力较小有利于霾的形成,所以没风的时候霾多,而有风的时候霾少。所以,不是风电影响了霾,而是它们同时受大气的影响。
水平的风和对流都不利于霾的生成,特别是高层风的动量可下传上千米并带动下层风运动,所以真正冷空气来时,地面风力发电场是阻档不了的。防护林影响风的距离一般是其高度的6-10倍,假设防护林树有100米高,按此推理,风经过防护林后的一公里就可还原。风力发电影响风的原理同此理,由此可见,风碰到障碍物绕流是可以恢复的,城市建筑物只会影响底层的风,周边的扰流不受影响,所以局部风力发电或局部防护林不会对距离较远的下游风力造成影响,雾霾形成的根本原因还是地面污染物碰上大气的静稳条件的问题。
http://tech.gmw.cn/2014-12/22/content_14253739.htm
问题是,风电及防护林对下游风会有一定影响,这一影响主要表现在有利于静稳天气的形成:弱风会变得更弱,不可能再恢复。
最近一篇《谁“偷走”了北京的风》的文章在网上流传,认为内蒙古风电大发展和京津冀雾霾增多是同步出现的,风电建设是导致北京风力减弱的“罪魁祸首”。
http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-845234.html
信欣针锋相对的指出,《谁“偷走”了北京的风》通过北京2013年大风日数来给出一个结论:北京的风力断崖式暴跌,显然是不合理的。
资料表明,风速大的年份,大风日数不一定是偏多的,最极端就是1990年,1.8米/秒——确切说这是北京1961年以来风速最小的一年,大风日数依然有12天,比其大风日数少的17个年份中,平均风速都要弱。反过来,大风日数少的年份,平均风未必偏弱。如1999年、2005年大风日数也明显偏少,但平均风速达到了2.4米/秒。同是2.4米/秒的年份中,1983年大风日数29天,为1981年以来最多。但平均风速比1981年还小了0.1米/秒,大风日数几乎是1981年的2倍!因此,光看大风日数来说北京的风速暴跌,显然是站不住脚的。
http://blog.sina.com.cn/s/blog_7272f34d0102v5gp.html
根据同样的推理,风速大的年份,“静稳天气”日数不一定是偏少的,反过来,“静稳天气”日数多的年份,平均风未必偏弱。因此,平均风速的大小无法准确的对应雾霾变化,这可以从图1-5和表1对比中看到。北京风速在1990年减小到了近50年的最低值1.8米/秒,但雾霾并没有达到相应的最高峰,而是一个较低的峰值(见图1)。其前面的1979年雾霾最高值却对应北京平均风速的中等水平。
更为重要的是,风电项目、防风林和森林围城对“静稳天气”日数是否有影响需要统计数据来证实,不能以对风速减弱影响不大来代替。对强风影响不大并不等于对弱风也影响不大,恰恰相反,风电项目、防风林和森林围城可能使弱风变得更弱,从而导致静稳天气日数的增加和雾霾多发。
雾霾与风速减弱并不直接相关,而是与“静稳天气”日数的增加直接相关。
http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-848929.html
根据能量守恒定理,所有阻挡风道和降低风速的因素都会为静稳天气提供条件,都是雾霾形成的气象因素。清除风道障碍,降低风力损失,是减少雾霾的重要步骤。
http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-852685.html
朱定真:“风电偷风致雾霾”说法不成立
2014-12-22 13:01 来源:光明科技 我有话说
朱定真:“风电偷风致雾霾”说法不成立
中国气象局气象影视中心副主任、高级编辑朱定真(光明网记者 孙佳涵摄影)
很高兴参加这个沙龙,今天沙龙的主题之一是讨论重大工程对气候变化的影响,首先,我从所谓“内蒙古风电偷走北京大风,导致雾霾”的说法开讲。因为风电及防护林对下游风会有一定影响,影响了风,就影响到雾霾的浓稠度,但风电场的发展和霾的出现并不是一个线性关系。
值得一提的是,风电场的发电量和霾的出现倒是有一个对应关系,风电场发电量大的时候霾少,发电量小的时候霾多。这个不难理解,风力发电主要动力来自于风能,而风力较小有利于霾的形成,所以没风的时候霾多,而有风的时候霾少。所以,不是风电影响了霾,而是它们同时受大气的影响。
风是什么?风是空气的水平流动。风的成因主要有热力成风、气压梯度成风、高层风的动量下传。
水平的风和对流都不利于霾的生成,特别是高层风的动量可下传上千米并带动下层风运动,所以真正冷空气来时,地面风力发电场是阻档不了的。防护林影响风的距离一般是其高度的6-10倍,假设防护林树有100米高,按此推理,风经过防护林后的一公里就可还原。风力发电影响风的原理同此理,由此可见,风碰到障碍物绕流是可以恢复的,城市建筑物只会影响底层的风,周边的扰流不受影响,所以局部风力发电或局部防护林不会对距离较远的下游风力造成影响,雾霾形成的根本原因还是地面污染物碰上大气的静稳条件的问题。
所以我认为,风电场与雾霾的形成之间没有对应关系。
我们需要尽快治理霾,要科学应对。不要因为治霾的同时而影响到我们的生活质量,或者社会发展。顺便说一下,雾是水汽,霾是细小颗粒物,雾相对霾干净。PM2.5是一个微小尺度,但霾多为大尺度,因为它可以影响到能见度。PM2.5能吸到肺里面,故而引起公众广泛关注,不代表其与霾浓度有必然的线性关系。
公众关心,如何进行雾霾治理?我认为,治理霾的过程比较长,但只要我们科学调度,在不影响公众生活和社会生产的情况下,雾霾天气依然有可能得到控制。
假设地面的排放是定常,在定常条件下大气的扩散条件不同,就会出现完全不同的污染物浓度。目前,气象和环保等部门正在联动,预测到污染扩散条件天气有可能出现的时候,就提前开始减排控制调度,这样就可以利用有利的扩散条件,不必停止生产。当扩散条件不好时,就及早关停,防止污染积累。
APCE会议期间,就是划一个周边区域,但考虑到气流来向变化,后来把区域调整了,这样根据风向改变决定减排控制方位,这对人民生活生产影响最小。这就是科学应对。
除此以外,根本上,还要进行污染源调查,找出其来源,从而制污染源头。实际上,对于污染源的问题,现在还有争论。其实,污染源是可以跟踪的,采集污染物以后就可能分析出原地。我国台湾地区分析结果表明,他们的浮尘部分可以追溯到来自于南亚焚烧耕种;找到污染源后再来控制它,就能够实现精准治理。
这场沙龙科普活动非常重要,我们可以从专业角度对社会上一些热点做一些解释。以上是我针对谁“偷走”了北京的风这个命题,从风的起因、霾的起因、影响范围、影响力度等方面,简单谈了自己的观点,再请各位专家讨论。
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[责任编辑:战钊]
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