为了实现气候减缓目标，比如即将在格拉斯哥举行的COP26会议上讨论的目标，电力系统必须迅速从依赖化石燃料发电转向风能、太阳能和水力发电等可再生能源。这种变化使我们的能源系统对天气和气候变化以及气候变化可能产生的影响越来越敏感。

 

这段时间的无风天气严重影响了风力发电。例如，总部位于英国的电力公司SSE表示，其可再生能源资产的发电量比预期减少了32%。尽管这在一开始可能令人担忧，但鉴于英国政府计划成为世界风能的领导者，风电场开发商意识到这些低风“事件”是可能的，了解它们的影响已经成为能源气象学研究的一个热门话题。

 

关于最近的风旱，请注意:地图显示，2021年4月至9月是英国大部分地区和爱尔兰部分地区在过去60年里风最小的时期。感谢@WorldClimateSvc提供的地图。pic.twitter.com/63hfxjJhIQ

 

— Simon Cardy (@weather_king) 2021年10月6日

 

一种新型的极端天气

 

那么，我们应该担心这段低风时期吗?简而言之,没有。关键是我们正在经历一场极端事件。这可能不是极端天气(如大洪水或飓风)的传统定义，但这些时期，在能源气象学中被称为“风干旱”，为了可靠地运行电力系统，了解这些时期正变得至关重要。

 

我和雷丁大学的同事最近发表的一项研究强调，在我们继续投资风力发电的同时，考虑每年变化的重要性，以确保我们在这些事件发生时做好准备。我们的团队还表明，中欧上空的高气压停滞期(导致长时间的低风条件)可能会成为未来电力系统最困难的时期。

 

IPCC Interactive Atlas, CC BY-SA" style="box-sizing: border-box;">

 

如果我们将全球变暖限制在1.5摄氏度以内，风速与1986-2005年相比的变化。蓝色区域的风力较小;地区在绿色，更多的风。来源: IPCC的交互式地图

 

气候变化可能是一个原因

 

当我们考虑气候变化时，我们倾向于更多地关注温度和降雨量的变化，而不是近地表风速的可能变化。但在一个将更加依赖风力发电的电力系统中，这是一个重要的考虑因素。

 

政府间气候变化专门委员会(IPCC)的最新报告显示，由于气候变化，欧洲上空的平均风速将下降8%-10%。值得注意的是，与近地表温度相比，气候模式中的风速预估是相当不确定的，而且不同模式的模拟通常会显示出相当不同的行为。

 

我和同事们最近分析了欧洲的风速如何根据六种不同的气候模型而变化。一些研究显示，随着温度的升高，风速增加，而另一些则显示风速下降。更详细地理解这一点是科学研究的一个持续课题。重要的是要记住，风速的微小变化可能导致发电量的较大变化，因为涡轮机输出的功率与风速的立方有关(一个立方数是一个数字自身的三倍。它们增长得非常快:1,8,27,64等等)。

 

在上面的地图中看到的近地表风速的减少可能是由于一种叫做“全球静止”的现象。这可以解释为寒冷的北极地区比赤道地区变暖更快，这意味着冷热地区之间的温差更小。这种温差通过一种叫做热风平衡的现象推动了全球范围内的大规模风。

 

与所有的风力发电是解决我们的能源需求,在螺旋天然气价格和COP26倒计时,最近风干旱明显提醒变量形式的一代是如何,它不能被唯一投资一个可靠的未来能源网。将风能与太阳能、水力发电等其他可再生资源结合起来，以及明智地管理我们的电力需求的能力，在像今年夏天这样没有风的时候，将是至关重要的。