Vindmølleparker og reduktion af orkannedbør

Da USA i løbet af de sidste par år er blevet ramt af adskillige højkategorier, orkaner med stor skade, Cristina Archer fra University of Delaware udgav for nylig et papir, der opdagede en uventet fordel ved store havvindmølleparker:de mindsker nedbøren forårsaget af disse ødelæggende storme.

Archer sagde, at mens tidligere undersøgelser har vist, at hypotetiske havvindmølleparker kan udnytte den kinetiske energi fra orkaner og mindske virkningerne af vind og stormflod, denne undersøgelse viste, at havvindmølleparker også kan have indflydelse på nedbør. Papiret viser et klart fald i nedbør for steder på land, der er nedstrøms for en vindmøllepark, og en stigning i nedbør i offshore-områder, der er opstrøms eller inden for selve vindmølleparkerne.

Bueskytte, professor ved UD's College of Earth, Ocean and Environment and the Wind Power Associate Director for Center for Carbon-free Power Integration (CCPI), arbejdet med Yang Pan og Chi Yan, begge tidligere ph.d.-studerende fra Archer's, mens de var på UD, på papiret, der for nylig blev offentliggjort i Miljøforskningsbreve tidsskrift.

Forskerne brugte orkanen Harvey som et eksempel, fordi det muligvis bragte den kraftigste regn, der nogensinde er registreret i USAs historie, til Texas-kysten og forårsagede hidtil usete oversvømmelser.

I modsætning til orkanerne Katrina eller Sandy, for hvilken stormflod var et af de største problemer, Orkanen Harvey oversvømmede Houston på grund af mængden af ​​regn, som den faldt over byen.

Archer forklarede, at vindmølleparker kan hjælpe med at afbøde nedbøren ved at påvirke to store faktorer, der forårsager nedbør:vindkonvergens og divergens.

De stærke orkanvinde bremses, når de rammer vindmøller, som er en effekt kendt som konvergens og øger nedbør.

"Tænk på konvergens, som når der er trafik på en motorvej, og alle kører hurtigt, og så pludselig, der er en ulykke, og alle sætter farten ned. Du får en konvergens af biler, der bakker, fordi alle sænker farten. Det er konvergensen opstrøms for havvindmølleparkerne, " sagde Archer.

Dette fører til øget nedbør, fordi når vindene konvergerer i et punkt på overfladen, de har intet andet sted at gå end op, og den lodrette bevægelse bringer mere fugt ind i atmosfæren.

Bruger ulykken på motorvejsmetaforen igen, Archer sagde, at divergens svarer til, hvad der sker, når biler endelig kommer forbi ulykken:alle sætter farten op.

"Divergens er den modsatte effekt. Det forårsager nedadgående bevægelse, tiltrækker luft, der kommer ned, som er tørrere og undertrykker nedbør. Jeg spekulerede på, hvad hvis det også ville ske, når der er en offshorefarm?" sagde Archer.

I numeriske simuleringer med et modeldomæne sat op til at dække kysten af ​​Texas og Louisiana, Archer fandt ud af, at der ville være regional konvergens, før stormen ramte de hypotetiske gårde, som ville "presse" nedbør ud, før de kom tæt på kysten. Forbi gårdene, der ville være divergens, hvilket undertrykte nedbøren yderligere.

"Når luften når landet, den er blevet presset ud af meget fugt. Vi fik en reduktion på 30 procent af nedbøren med Harvey-simuleringerne, sagde Archer. Det betyder, potentielt, hvis du har rækker af havmøller i et område, hvor der er orkaner, du vil sandsynligvis se en reduktion i nedbør inde i landet, hvis gården er der."

Undersøgelsen brugte en række hypotetiske turbiner lige fra et kontroltilfælde, der brugte 0 til et maksimum på 74, 619, et nummer, som Archer understregede, var ude af mulighederne i den nærmeste fremtid. USA har i øjeblikket kun fem havvindmøller, men i Europa, hvor industrien er mere udviklet, der er havvindmølleparker med mere end 100 møller, som Archer sagde, at hun ville overveje et normalt antal for et havvindenergiprojekt.

Stadig, med denne undersøgelse, der viser, at havvindmølleparker kan være til gavn for kystsamfund, ikke kun ved at levere ren energi, men også ved at reducere virkningerne af orkaner, Archer sagde, at hun håber, at tallene vil stige i fremtiden.

"Jo flere vindmølleparker du har, jo større indflydelse vil de have på en orkan, " sagde Archer. "På det tidspunkt en orkan faktisk går i land, disse arrays af turbiner har været i drift i dage og dage, trække energi og fugt ud af stormen. Som resultat, stormen bliver svagere. Bogstaveligt talt."