Stillingen:Globale vindhastigheder er faldet siden 1960

Vindhastigheder rundt om i verden ser ud til at være faldende i et fænomen kendt som 'stilling', og europæiske videnskabsmænd håber at finde ud af hvorfor.

De færreste har sikkert lagt mærke til, men verdens vinde bliver langsommere. Det er noget, der ikke kan opfanges ved at se støvets bølgende bølger eller lytte til raslen af ​​blade på nærliggende træer.

I stedet, det er et fænomen, der opstår i en anden skala, som den gennemsnitlige globale vindhastighed tæt på jordoverfladen falder. Og selvom det ikke påvirker hele jorden jævnt, den gennemsnitlige terrestriske vindhastighed er faldet med 0,5 kilometer i timen (0,3 miles i timen) hvert årti, ifølge data fra 1960'erne.

Kendt som 'stilling', det er først blevet opdaget i det sidste årti. Og selvom det kan lyde vildledende roligt, det kan være vigtigt, manglende brik i klimaændringspuslespillet og en alvorlig trussel mod vores samfund.

Dr. Cesar Azorin-Molina, en klimatolog ved Sveriges universitet i Göteborg og hovedforsker i det EU-finansierede STILLING-projekt, mener, at der er et presserende behov for at fastslå årsagerne til stillingen i et skiftende klima.

Selvom 0,5 kilometer i timen næsten ikke synes at være nok til at ruffe fjer, han advarer om, at længerevarende hvile vil have alvorlige konsekvenser.

'Der er alvorlige konsekvenser af vindskift i områder som landbrug og hydrologi, dybest set på grund af vindens indflydelse på fordampning, sagde Dr Azorin-Molina. 'En faldende tendens i vindhastighed kan påvirke langsigtet elproduktion, og svagere vind kan også betyde mindre spredning af forurenende stoffer i storbyer, forværre luftkvalitetsproblemer og derfor påvirke menneskers sundhed. '

Global vindjagt

Dr. Azorin-Molina forsøger at afklare, om stilling er et nyligt fænomen på grund af menneskedrevne klimaændringer, eller om det fandt sted i fortiden som en del af større klimacyklusser.

At gøre dette, han og hans vejleder, Prof. Deliang Chen, 'redder' globale vindhastighedsobservationer helt tilbage til 1880'erne.

'Det handler om at kende fortidens vindklima for at forstå den nuværende stilhed, ' forklarede Dr. Azorin-Molina. 'Derfra, pålidelige fremtidige vindhastighedsfremskrivninger er nødvendige for tilpasning til klimaændringer. '

Projektets verdensomspændende jagt på historiske vejrrekorder har fundet portugisiske vejrbøger fra Azorerne, startende fra 1907. Det har også observationer fra Blue Hill Observatory, i Milton, Massachusetts, USA, som går tilbage til 1885.

Alle disse data digitaliseres og homogeniseres derefter gennem sammenligning med referencedataserier, så de er af en høj nok kvalitet til at kunne bruges til at undersøge stilling.

'Sammen, det vil give os ny indsigt i vindvariabilitet i regioner, der aldrig er analyseret før, sagde Dr Azorin-Molina. Med disse data, han håber, at det vil være muligt at opklare nogle af de mulige årsager, der kunne være ansvarlige for stilstand - noget afgørende for at hjælpe nationer med at træffe beslutninger om, hvordan de skal tilpasse sig det sociale, økonomiske og miljømæssige virkninger af enhver progressiv stilstand.

Blandt de førende teorier er, at urbanisering og ændret arealanvendelse øger jordoverfladens ruhed, bremse vinden. Andre tyder på, at klimaændringer kan ligge bag faldet på grund af skiftende mønstre i den måde, luften cirkulerer rundt på planeten på. Eller det kan være på grund af aldrende vindhastighedsinstrumenter, der giver unøjagtige resultater.

Skyanker

Men der er også beviser, der tyder på, at de bløde cumulusskyer, der blæser hen over vores oceaner i vindens luner, også kan spille en rolle i at ændre disse luftcirkulationsmønstre.

Mens cumulusskyer ikke vides at være involveret i dæmpning, de er ikke bare vindens passagerer og kan have andre vigtige indvirkninger på verdens vindcirkulationsmønstre.

Ifølge meteorolog dr. Louise Nuijens, chefforsker af Cloudbrake-projektet, disse skyer i subtropiske områder kan fungere som ankre, skaber træk og bremser passatvindene.

Dårlig forståelse af, hvordan de store bredder af kumulusskyer over subtroperne ændrer den globale vind, fører således til stor usikkerhed i forudsigelser om fremtidige klimaændringer.

I modsætning til dybe tordenvejr cumulus skyer, disse hævede, fairweather cumulus skyer er for små til at registrere på de skalaer, som de fleste klimamodeller køres på.

'Disse små skyer er en kilde til usikkerhed i klimamodeller, ikke kun for deres rolle i at opfange solenergi, men også for deres blandingseffekt, sagde Dr Nuijens. 'Effektivt, processen med konvektiv blanding ser disse skyer transportere atmosfærisk varme og momentum, som vi antager, bryder vindene op og skaber passatvindmodstand.'

Hendes team ved Delft University of Technology i Holland er allerede begyndt at modellere individuel skyblanding, en finopløsningsproces, som de så håber at kunne reproducere på globalt plan ved hjælp af kraftige computere.

Hjælp fra oven

De forventer at bruge data fra European Space Agency's Aeolus -satellit, når den lanceres næste år.

Det vil være den første orbiter nogensinde til at levere vindprofiler fra rummet, profiler, som er særligt vigtige for at studere vindhastigheder over havområder.

Når Aeolus har samlet et års værdi af data, et fly fra DLR, den tyske rumfartsorganisation, vil flyve under Aeolus med nøjagtig det samme vind-lidar-udstyr for at kontrollere dets nøjagtighed.

Ud over at hjælpe dem, der forsøger at forudsige langsigtede klimaændringer, forskningen kan også hjælpe med at forbedre de modeller, der bruges til at forudsige vejr her i Europa.

Skybremse, finansieret af EU's Europæiske Forskningsråd, samarbejder med forskere ved European Center for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) for at forsøge at forstå cumulusskyernes indflydelse på forudsigelser af vind nær overfladen.

'Vi ved, at en af ​​de bedste prognoser i Europa, det af ECMWF, forudsiger vinde tæt på jordens overflade, som er lidt anderledes end de observerede, sagde Dr Nuijens. 'Spørgsmålet er, "Hvad skyldes det?" En idé er, at det er relateret til konvektiv blanding, der kommer fra disse cumulusskyer.'

Bedre forudsigelse af vind kan ikke kun hjælpe med at forbedre forudsigelser af daglige vejrforhold for mennesker i hele Europa – det kan også vise sig at være afgørende for forvaltningen af ​​vedvarende energikilder.

'På de midterste breddegrader, som her i Europa, der er usikkerhed i forsøget på at forudsige, hvor kraftig vind er på 100 meter – på vindmølleniveau, sagde Dr Nuijens. 'Vindmølleparker ønsker at kende variabiliteten, så de kan forudsige deres energiproduktion på forhånd og endda koble den til solenergiproduktion, så vi forsøger også at forstå disse forhold mellem vind og skydække for solindustrien.'