Relateret indhold
- Kan vi fange energi fra en orkan?
Naturens styrke blev lagt igen i sidste måned, da to tropiske storme blev marauderet gennem Sydøstasien og det sydøstlige USA. Super Typhoon Mangkhut, mente at være en af de mest magtfulde cykloner, der ramte Filippinerne i årtier, rykkede hjem og forvandlede veje til voldelige floder. Den dræbte mindst 81 mennesker, før den vendte sig hen over det sydkinesiske hav og kørte ind på det kinesiske fastland, hvor dødstallet steg yderligere. På den amerikanske østkyst forårsagede orkanen Firenze udbredte oversvømmelser, dræbte mindst 37 mennesker og efterlod millioner uden magt. Og ligesom med orkanen Harvey i 2017 stoppede Firenze over kontinentet og faldt stadig mere regn længe efter at have fået landfald.
I lyset af en sådan rå fremvisning af naturens raseri kan det virke som om der kun kan gøres lidt for at mindske slaggen fra en orkan. Men ifølge ny forskning kunne hjælp til at temperere orkanernes magt en dag komme fra en uventet kilde: havvindmølleparker.
Ideen om bevidst at ændre vejret med vindmøller har eksisteret i årtier, men der er ikke gjort meget arbejde for at beregne, om det virkelig kunne fungere. I 2014 viste en gruppe forskere, herunder Cristina Archer, en civil- og miljøingeniør fra University of Delaware, hvordan brugen af en hær af vindmøller til at udtrække kinetisk energi fra luften potentielt kan pacificere orkaner. Holdet beregnet, at en massiv række af 78.000 turbiner kunne reducere stormstød ved kysten - som den ene orkan Katrina skubbede ud på New Orleans i 2005 - med op til 79 procent.
I nyt opfølgningsarbejde har Archer og hendes kolleger vist potentialet for, at vindmøller også kan sap regnen fra orkaner.
Archers beregninger blev foretaget ved hjælp af en vejrprognosemodel, hvor hun tilsluttede atmosfæriske data fra orkanen Harvey, der druknede det sydøstlige USA med 100 billioner liter vand i august 2017. Hun inkluderede også beregninger, der afspejler, hvordan vindmøller påvirker den lokale atmosfære ved at øge turbulensen og træk. Resultaterne afslører, hvordan en række vindmøller vil påvirke vindhastigheden og retningen for den kommende orkan og muligvis reducere nedstrøms nedbør.
Archers team testede interaktionen for vindmølleparker i forskellige størrelser med forskellige tætheder af møller. Ifølge deres beregninger ville en peleton på omkring 59.000 turbiner med en afstand på 900 meter fra hinanden have skåret nedbøren, som Houston oplevede fra Harvey med mere end 20 procent.
”Du vil ikke fjerne orkanskader, men reducere den, ” forklarer Archer. "Det er en ting at have nogle vandpytter på gaden og en anden, når du har vand på første sal i folks hjem."
Det overraskende resultat stammer fra det faktum, at orkanvind generelt sænker, når stormen når land. Landoverfladen er mindre ensartet end havet, og denne stigning i ujævnhed får vinden til at bremse, konvergere og blive tvunget opad. Når den fugtige luft stiger, afkøles den og frigiver fugtigheden som regn. Vindmøller har en lignende effekt på vinden, hvilket øger mængden af regn i og omkring turbinesystemet. ”Du presser slags fugtigheden ud fra orkanen, ” siger Archer.
Mike Biggerstaff, en meteorolog ved University of Oklahoma, siger, at ideen ser ud til at fungere på papir, men han vil gerne se meget mere detaljerede simuleringer end Archer og hendes kolleger anvendte i deres test. Han mener også, at møllerne skulle være ekstremt tæt placeret for at have denne effekt på vinden.
”Resultaterne bør ikke få politiske ledere til at tro, at virkningerne af orkanerne så let kan mindskes, ” siger han. ”Men det skal motivere til mere sofistikerede undersøgelser.”
Ronald Smith, en meteorolog fra Yale University i Connecticut, spekulerer på, om turbiner endda kunne overleve vindene fra orkanstyrken. ”De har gode bremsesystemer, men sandsynligvis ikke for orkaner i kategori 5, ” siger han.
Archer indrømmer, at ideen om at oprette en havvindmøllepark på 60.000 turbiner er langsigtet - verdens største vindmøllepark på kanten af Gobi-ørkenen i Kina har ca. 7.000 turbiner. Den største havvindmøllepark i Det Irske Hav har kun 87 turbiner fordelt på 145 kvadratkilometer. I stedet håber Archer, at denne forskning vil inspirere til yderligere undersøgelser. ”Det er bare begyndelsen på et potentielt interessant nyt forskningsområde, ” siger hun.
Dog i betragtning af at store matriser af vindmøller potentielt kan bremse vinden og afbøde nedstrøms nedbør fra en orkan, kan eksisterende vindmølleparker allerede ændre det lokale vejrmønster?
Ifølge Lee Miller, en miljøingeniør ved Harvard University i Massachusetts, er de det. "Observationsundersøgelser omkring vindmølleparker har nu kvantificeret forskelle i ikke kun vindhastighed, men også overfladetemperatur, turbulens, fordampning og kuldioxidkoncentration, " siger Miller.
På en måde kunne disse meteorologiske ændringer betragtes som en mild form for geoengineering. Lige nu er virkningerne små, men når vindmølleparker vokser i størrelse, kan påvirkningen på lokale vejrmønstre stige jævnt.
Miller støtter Archers indsats. "I betragtning af forventningen om, at løsningen på at reducere fremtidige klimaændringer er den udbredte udbredelse af energikilder med lavt kulstofindhold som vind- og solenergi, synes en dybere forståelse af de klimatiske påvirkninger både kritisk og rettidig."
Dette års orkansæson er allerede ødelæggende, men det er langt fra forbi. Derudover forventes ekstrem vejr at intensiveres i de kommende årtier. "I skyggen af fremtidige klimaændringer, " siger Miller, "bør denne proaktive type forskning aktivt opmuntres."
Relaterede historier fra Hakai Magazine:
- Hamborgs væddemål på en halv milliard dollar
- Vender ned ad en orkan
