当前位置: 东方风力发电网>聊市场 >其他市场 > 北京的风为什么减弱了?

北京的风为什么减弱了?

2014-12-03 来源:北京日报 浏览数:503

   新闻背景
  近几天,一场南下的寒流北风吹散了北京持续多日的雾霾,让人们感到神清气爽了许多。很多人感叹,这样的风还是来得太少了。
  曾几何时,北京还流传着这样的说法,叫“一年两场风,一场刮半年”。但这样的调侃早已不再被人提起。从怕刮风到盼刮风,很多老北京人都感叹,北京的风真的小多了。
  从上世纪70年代初以来
  风力确实在减弱
  北京的风是不是真的减弱了,不能仅凭感觉判断,还得靠数据说话。
  从以下图表中可以看到,从上世纪60年代以来,北京的风速在波动中减小。其中,60年代后期到70年代初期,北京的平均风速较大,1972年达到了顶峰(3.2米/秒)。从70年代后期开始,北京风速就在减小,1990年减小到了低谷(1.8米/秒)。
不只北京的风变小了,整个中国北方地区的风其实都在减弱,下面这张图显示的就是自上世纪60年代以来,郑州、天津、沈阳、西宁北方四城市的年平均风速变化。
  其实,不光是北方,全国的风速都在减弱。中国气象局国家气候中心首席科学家姜彤就曾表示,从上世纪70年代至今,上海近地风速呈下降趋势,平均每年下降0.031米/秒。
  再把目光放远一些,风力减弱不仅在我国出现,也是全世界的普遍现象。例如美国自1970年以来平均风速持续下降,近几年的平均风速比多年平均值下降了0.3米/秒。本版制表/焦剑
风电装置、防护林对风力影响微乎其微
  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”。
  其实稍微想一想就能明白,按照我们上面提供的数据,北京风力减弱在上世纪70年代到90年代初发生得最明显,而我国风电装机量主要是2008年以后才突飞猛进的,显然和北京风力减弱半毛钱关系也没有。
  那么,2008年风电大发展以后的情况又怎样?笔者选择风电场附近相邻的两个站点——张家口和张北来进行风速对比,两地相距40多公里。如果风电场真的对风力有影响,张家口和张北的风速应该减小。事实是2008年风电大发展后,两地的风速不降反升。
  风电场一般集中在张家口北部的张北、尚义等坝上地区,张家口市处于其下游。2007年至2010年,张北风速增加,张家口没有变化。如果上游风电发展导致下游风速减小的假设成立,那么2011年张北风速减小,张家口的风速也应该减小,但事实上却维持不变,尤其是2012年至2013年,张北风速有所加大,张家口增速更快。不但没有因为风电设备增多,拉开差距,反而缩小了差距。由此可见,风电发展对临近地区风速的影响并不大。
  这个结论从国外的实验研究也能找到依据。丹麦科技大学的科研人员曾利用9000平方公里范围的大规模风电场,用数值模拟方法研究大型风电场的局地大气环境影响效应,结果表明,大型风电场下风向风速减弱的影响经过约30至60公里的距离以后就可以恢复。在风电大户中,河北张家口距离北京上百公里,内蒙古距离北京就更远了。因此,北京上游的内蒙古、河北开发风电资源,对北京风速的变化影响微乎其微。好比一只大象马上要摔倒,就算大象脚下的蚂蚁伸了一下腿,也不能认为是蚂蚁绊倒了大象。
  还有网友质疑,我国在西北、华北和东北建设的大型人工林业生态工程“三北防护林”在固沙的同时,阻挡了北京的来风。对此,姜彤也曾作过澄清,“三北防护林”阻挡的主要是本地风沙,而风通常从高空来。因此,相比气象条件和地形等因素,防护林对城市雾霾扩散的阻碍影响微乎其微。
  全球气候变暖
  才是真正的“罪魁祸首”
  那么,北京风速减弱的真正原因到底是什么?
  其实,风的本质是空气流动,导致空气流动的根源是温度或者密度的差异。由于陆地和海洋性质不同,冷热变化有差异,冬季陆地冷于海洋,风从亚欧大陆的腹地(西伯利亚)吹向太平洋,所以北京冬季多西北风。
  由于全球变暖,尤其是上世纪80年代以后暖冬的增多,减小了冬季海洋和亚欧大陆的温差,因此空气的流动也就不如之前快,风速也相应减小。冬季的亚欧大陆腹地——西伯利亚,是冷空气堆积的地方,这里有世界上最庞大的冷高压存在。暖冬导致了西伯利亚的空气没有原先冷,密度变小,单位体积上的空气质量或者说重量也就相应减少,而单位面积上空气重量产生的压力其实就是大气压强,即气压。当冬季变暖,西伯利亚的气压下降,这时和太平洋上的气压差也就会减小,因此风速相应减小。
  从冬半年强冷空气和寒潮次数的年代变化来看,上世纪60至70年代的寒潮和强冷空气相对较多,80年代明显减少,90年代以后又稍有增多;对应风速变化来看,60至70年代北京平均风速较大,80年代明显减小,90年代又有所增大。如此看来,北京的风速变化还是气候变暖因素起了主要作用。
  除了全球变暖,城市化发展增加了地面附近的摩擦作用,高大的城市群会产生绕流阻力,也使得风速可能会减弱。除了北京,同样的风速变化也表现在北方其他一些城市,比如郑州、沈阳、西宁也出现了风速先下降、之后又有所提升、总体震荡下降的趋势。不过,天津21世纪以来风速还呈现加大趋势,这可能因为天津临海,城市热岛效应使得海陆风的作用加强。
  因此,北京风速的减小,应该是自然因素和人为因素共同导致的结果。
  (本文特约中国天气网“数据帝扒天气”栏目供稿)
  延伸阅读
  中美研究称
  北京治霾需减气态污染物
  林小春
  中美大气化学领域专家合作进行的一项最新研究显示,北京出现霾的根本成因可能是城区交通排放的大量挥发性有机物、氮氧化物和周边工业生产排放的大量二氧化硫经化学转化生成的颗粒物,而直接排放至大气中的颗粒物贡献很小,因此控制这三类气态污染物是治霾关键。
  这项成果日前发表在美国《国家科学院学报》上,它由北京大学环境模拟与污染控制国家重点联合实验室胡敏教授、美国得克萨斯农工大学张人一教授和两校联合博士后郭松等人合作完成。
  霾主要是指悬浮着的高浓度细颗粒物(PM2.5)让空气混浊,造成能见度下降的现象,这些颗粒物可以来自直接排放,如来自机动车、电厂和扬尘等,被称为一次颗粒物;还可以由大气中的气态污染物经化学转化而生成,被称为二次颗粒物。研究人员在北京大学校园内建立长期定位观测站点,采用目前国际上最先进的仪器同步对大气气态污染物和颗粒物进行长时间观测,以研究霾的形成机理。
  研究显示,北京的霾每次从形成到结束一般以4天至7天为一个周期,每个循环包含起始的清洁阶段、中间的过渡阶段和最后的污染阶段3个过程,其主要成因是上述三类气态污染物在本地经化学反应生成的二次颗粒物,而非直接排放的一次颗粒物。张人一说,这种化学转化包括颗粒物的核化生成与增长两个过程,霾在清洁阶段每立方米大气中的颗粒物总重量不足50微克,但在2至4天后的污染阶段会增至数百微克。
  研究还表明,北京出现的霾每次持续时间主要受气象条件影响,包括风向和风速,以及降雨清除过程。在清洁阶段,风主要来自北部地区,且风速较高,因此颗粒物浓度较低。当风向由北转为来自受污染的南部地区且风速较小,颗粒物迅速生成与增长,形成霾。北京夏天霾相对较少,而秋天和冬天霾较为严重,主要是因为北京夏天雨水相对较多,同时清除了空气中的气态污染物与颗粒物。
  研究人员还说,中国其他城市的霾成因与北京应该基本相似,因此治理霾的关键在于减少由机动车和工业排放的气态污染物。
 

【延伸阅读】

标签:

阅读上文 >> 能源“新常态”:拼发展质量 不靠数量扩张
阅读下文 >> 中国风电平完电站上月底并网

版权与免责声明:
凡注明稿件来源的内容均为转载稿或由企业用户注册发布,本网转载出于传递更多信息的目的,如转载稿涉及版权问题,请作者联系我们,同时对于用户评论等信息,本网并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性;


本文地址:http://eastwp.net/market/show.php?itemid=24626

转载本站原创文章请注明来源:东方风力发电网

按分类浏览

点击排行

图文推荐

推荐聊市场