海上风电场竟能“克”飓风并将其驯服

　　矗立在海岸旁的一列列风力涡轮机已成为人类发展新能源的一道亮丽风景线。而随着气候变暖、极端气候频现，当飓风来袭时，这些海上风电场是否能够抗住大风不被摧毁呢？在最近一期的《自然·气候变化》在线版上，美国斯坦福大学和特拉华大学的研究人员发表的研究成果揭示，海上风电场不但不会被飓风“干掉”，反而能够在它登陆之前将其驯服。

　　海上风电场竟能“克”飓风？这是怎么回事？

　　斯坦福大学和特拉华大学的研究人员采用计算机模拟表明，成千上万个风力涡轮机组成的海上风电场可能削弱现实生活中飓风的力量，显着降低它们的风力及伴随的风暴潮，并可能防止数十亿美元的损失。

　　计算机模型模拟卡特里娜飓风的情况显示，在新奥尔良近海岸的78000个风力涡轮机阵列很可能显着减弱了登陆之前的飓风。

　　在过去的24年当中，斯坦福大学土木与环境工程系教授马克·Z·雅各布森一直在开发一个复杂的计算机模型来研究空气污染、能源、天气和气候。该模型近期应用于模拟飓风，以及确定风力涡轮机可以从全球风流中提取多少能源。

　　鉴于最近利用该模型对飓风桑迪和卡特里娜的研究，雅各布森说，人们很自然地想知道：如果飓风遇到大量的海上风力涡轮机阵列会发生什么？由于风暴旋转涡轮机叶片，能源提取中会减缓大风和减弱飓风，还是飓风会摧毁涡轮机呢？

　　于是，他着手进一步开发模型，模拟如果飓风“遭遇”一个绵延在沿海海岸数英里的巨大风力发电场可能会发生什么。令人惊讶的是，研究发现风力涡轮机可能会足够破坏一个风速峰值每小时高达92英里的飓风，并减少风暴潮多达79％。

　　他们模拟了三场飓风：2012年分别袭击新奥尔良的桑迪和以撒飓风，2005年摧毁新奥尔良的卡特里娜飓风。

　　雅各布森说：“我们发现，当风力涡轮机存在时，它们放慢了飓风的外旋转风。这个反馈减少波形高度，降低了空气朝向飓风中心的运动，增加了中央的压力，从而减缓了整个飓风的风速，并使其更快消散。”

　　该模型显示，在卡特里娜飓风的情况下，新奥尔良海岸的78000个风力涡轮机阵列会显着减弱登陆之前的飓风。

　　当飓风到达陆地时，其模拟的风速每秒下降了36到44米（每小时80到98英里）和减少风暴潮多达79％。飓风桑迪每秒减少了35到39米的风速（每小时78到87英里）和风暴潮跌幅高达34％。

　　雅各布森认为，由于政治上存在的阻力，美国目前只安装了几百个海上风力涡轮机，更不用说数以万计了。

　　但是，有两个财政激励措施可以促使状况的改变：一、降低飓风的破坏成本。严重的飓风引发的大风和与风暴潮有关的泛滥，损害可达数十亿美元。

　　比如，飓风桑迪曾造成横跨三个州大致820亿美元的损失；二、从长远的角度看，风力涡轮机通过生成正常的电力可以支付其本身的成本，同时减少空气污染和全球变暖，并提供稳定的能源。而要降低海上涡轮机的社会成本，应该大力激励它们的发展。

　　保护沿海城市的替代计划涉及大规模的海堤建设。雅各布森说，虽然这些可能会阻止风暴潮，但它们不会明显影响到飓风风速。

　　而且，其造价的成本同样不菲，据估计每次安装费用为100亿到400亿美元。

　　他说，目前的涡轮机可以承受2到3级飓风的风速范围，高达每小时112英里。研究表明，现在巨大的涡轮机阵列可能会阻止飓风达到这样的速度。