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東南アジアと米国南東部で2つの熱帯暴風雨が襲われたため、先月、自然の力が再び露呈しました。 数十年でフィリピンを襲った最も強力なサイクロンの1つと考えられていたスーパー台風Mangkhutは、家を根こそぎにし、道路を暴力的な川に変えました。 少なくとも81人が死亡した後、南シナ海を渡り、死者数がさらに増加した中国本土に進出した。 米国の東海岸では、ハリケーンフィレンツェが広範囲にわたる洪水を引き起こし、少なくとも37人が死亡し、何百万人もの人々が権力を失いました。 2017年のハリケーンハーベイと同様に、フィレンツェは大陸上で失速し、上陸してからずっと雨が降り続けています。
このような自然の激怒の生の展示に直面して、ハリケーンの打撃を軽減するためにできることはほとんどないように思われるかもしれません。 しかし、新しい研究によると、ハリケーンの力を和らげるのに役立つことは、ある日、予想外のソース、つまり洋上風力発電所から来る可能性があります。
風力タービンで意図的に天気を変えるというアイデアは何十年も前からありましたが、実際に機能するかどうかを計算するための作業はほとんど行われていません。 2014年、デラウェア大学の市民および環境エンジニアであるCristina Archerを含む研究者グループは、風力タービンの軍隊を使用して空気から運動エネルギーを抽出し、ハリケーンを鎮静化する方法を示しました。 チームは、78, 000のタービンの巨大な配列により、2005年にニューオーリンズに押し込まれたハリケーンカトリーナのような沿岸の高潮を最大79％削減できると計算しました。
新しいフォローアップの仕事で、アーチャーと彼女の同僚は、風力タービンがハリケーンからの雨をなくす可能性を示しました。
アーチャーの計算は、2017年8月に米国南東部を100兆リットルの水でdr死させたハリケーンハーベイからの大気データをプラグインした天気予報モデルを使用して行われました。ドラッグします。 この結果は、一連の風力タービンが近づいてくるハリケーンの風速と方向にどのように影響し、下流の降雨を潜在的に減らすかを明らかにしています。
アーチャーのチームは、タービンの密度が異なるさまざまなサイズのウィンドファームの相互作用をテストしました。 彼らの計算によると、900メートル間隔の約59, 000のタービンからなる小隊は、ヒューストンがハーベイで経験した降雨量を20％以上削減しました。
「ハリケーンの被害を排除するのではなく、軽減するつもりです」とアーチャーは説明します。 「路上に水たまりを置くことと、人々の家の1階に水がある場合は別です。」
驚くべき結果は、嵐が陸地に達するとハリケーンの風が一般的に遅くなるという事実に由来します。 陸面は海ほど均一ではなく、この粗さの増加により、風は減速し、収束し、上向きになります。 湿った空気が上昇すると、冷却され、雨として水分が放出されます。 風力タービンは風にも同様の効果があり、タービンアレイ内および周辺の雨の量が増加します。 「ハリケーンから湿気を絞り出します」とアーチャーは言います。
オクラホマ大学の気象学者であるマイク・ビガースタッフは、このアイデアは紙の上でうまくいくように見えるが、アーチャーや同僚がテストで使用したよりもはるかに詳細なシミュレーションを見たいと考えています。 彼はまた、風にこの影響を与えるために、タービンを非常に狭い間隔で配置する必要があると考えています。
「結果は、政治指導者にハリケーンの影響をそれほど簡単に緩和できると思わせてはならない」と彼は言う。 「しかし、より洗練された研究の動機付けになるはずです。」
コネチカット州のイェール大学の気象学者であるロナルド・スミスは、タービンがハリケーンの風に耐えられるかどうか疑問に思っています。 「彼らは良いブレーキシステムを持っていますが、おそらくカテゴリー5のハリケーンには適していません」と彼は言います。
アーチャーは、60, 000タービンの洋上風力発電所を建設するというアイデアは非常に高く評価されています。中国のゴビ砂漠の端にある世界最大の風力発電所には、約7, 000のタービンがあります。 アイルランド海で最大の洋上風力発電所では、145平方キロメートルに87基のタービンしかありません。 代わりに、アーチャーはこの研究がさらなる研究を刺激することを望んでいます。 「それは、潜在的に興味深い新しい研究分野の始まりに過ぎません」と彼女は言います。
しかし、風力タービンの大規模な配列が風を遅くする可能性があり、ハリケーンからの下流の降雨を緩和する可能性があることを考えると、既存の風力発電所はすでに地元の気象パターンを変えているのでしょうか？
マサチューセッツ州のハーバード大学の環境エンジニアであるリー・ミラーによると、そうです。 「風力発電所に関する観測研究により、風速だけでなく、表面温度、乱流、蒸発、二酸化炭素濃度の違いも定量化されました」とミラーは言います。
ある意味では、これらの気象の変化は、地球工学の穏やかな形と考えることができます。 現在、影響は小さいですが、風力発電所の規模が大きくなると、地域の気象パターンへの影響がそれに比例して増加する可能性があります。
MillerはArcherの取り組みをサポートしています。 「将来の気候変動を減らすための解決策が風力や太陽光などの低炭素エネルギー源の広範な展開であるという期待を考えると、気候への影響をより深く理解することは重要かつタイムリーだと思われます。」
今年のハリケーンシーズンはすでに壊滅的ですが、終わりにはほど遠いです。 さらに、極端な天気は今後数十年で激化すると予想されます。 「将来の気候変動の影で、この積極的なタイプの研究は積極的に奨励されるべきです」とミラーは言います。
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