當北京頻頻遭遇霧霾已不是新聞的時候，“等風來”，已經(jīng)成為飽受霧霾之苦的首都人民的熱切呼喚。APEC會議召開期間，北京的天氣更是萬眾矚目，連習近平主席都坦言：“每天早晨起來以后的第一件事，就是看看北京空氣質(zhì)量如何。”可見解決北京的霧霾問題確實已經(jīng)迫在眉睫。

 

　　好在“人努力，天幫忙”，APEC會議期間，北京終于出現(xiàn)了久違的“APEC藍”。而“APEC藍”要保持下去，除了大力推動節(jié)能減排之外，最重要的還要看北京的“風情”是否給力�？墒墙陙恚本┑撵F霾可謂“八風吹不動”，究竟是誰“偷走”了北京的風呢？

 

　　令人驚詫的巧合

 

　　隨著冬天的到來，大規(guī)模的霧霾又將籠罩京津冀地區(qū)。人們不斷地探索消除霧霾的有效方式，但目前為止，效果最立竿見影的似乎就是等來一場呼嘯而至的大風。而事與愿違的是，近年來北方的風總是非常不給力。人們一邊在霧霾中自強不“吸”，一邊苦苦思索著大風減弱的緣由。

 

　　京津冀地區(qū)冬季多刮偏北風，然而從2008年以來，在中國北方的“大風口”內(nèi)蒙古地區(qū)，正發(fā)生著另外一場能源巨變。為發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)，內(nèi)蒙古地區(qū)傾力打造“風電三峽”，裝機容量從2007年底的58萬千瓦，發(fā)展到目前的1848.86萬千瓦，五年內(nèi)暴增了近32倍，躍居全國第一，為中國的風電建設(shè)書寫了濃墨重彩的一筆。

 

　　巧合的是，京津冀地區(qū)霧霾天氣的劇增，也正是從2008年前后開始。以北京為例，根據(jù)2008年4月至2014年3月收集到的PM2.5數(shù)據(jù)顯示，2028天當中，“非常不健康”天數(shù)約有311天，“有毒害”天數(shù)約94天，大大高于往年。

 

　　內(nèi)蒙古的風電大發(fā)展與京津冀爆發(fā)大面積霧霾之間，究竟是純粹的巧合，還是略有影響，抑或構(gòu)成因果關(guān)系？目前并沒有可靠的研究和確鑿的結(jié)論。但這并不妨礙人們對此進行深入思考。畢竟，亞馬遜雨林中一只蝴蝶偶扇翅膀，都可能會在大洋彼岸引發(fā)一場龍卷風，更何況是如此大規(guī)模的風力阻滯呢？

 

　　長久以來，人們的傳統(tǒng)觀念一直認為，風能是永不枯竭的清潔能源，風力發(fā)電站可以任意截留，對氣候并不會造成任何影響。但近年來，中外科學家的一些研究認為，實際情況可能并非如此。

 

　　美國斯坦福大學土木與環(huán)境工程教授Archer和Mark Jacobson的研究顯示，海上的風力發(fā)電機組可以降低地球上最狂暴的颶風風速。研究人員發(fā)現(xiàn)，風力渦輪發(fā)電機會讓颶風的外旋風波高下降，降低空氣往颶風中心的運動速度，從而增加中心部位的壓力，加快颶風能量的消耗，并最終導致颶風減弱。

 

　　清華大學地球系統(tǒng)科學研究中心教授趙宗慈也認為，國內(nèi)外的相關(guān)研究基本上一致認為，風電場對局地風速有明顯影響。比如在丹麥一個風電場進行的觀測表明，進入風電場的風速是8至9米/秒，經(jīng)過風電場運行對風量的吸收后，在風電場的下風的風速明顯減弱，其下風處6公里的風速與原有風速比率為0.86，下風11公里處的比率是0.90。研究結(jié)果與人們的常識極為相符。

 

　　有人認為，風電場最多只會影響到近地面風速，對高空的大風沒有太多影響。而這也是個值得商榷的問題。如果風力發(fā)電機數(shù)量較少，這也許問題不大。但如果風力發(fā)電機數(shù)量極為龐大，導致近地面風速大幅降低，那么高空風能會順勢下墜成為低空風能，從而對整體風力產(chǎn)生削弱作用。

 

　　而關(guān)于風力發(fā)電削減整體風能的現(xiàn)象，最早恰恰是風電企業(yè)自己發(fā)現(xiàn)的。由于近地面風力衰減會在20公里范圍內(nèi)保持最大，而隨著距離的延伸，近地面風速又會開始回升；風速衰減的距離則根據(jù)地形不同，大概會在30至60公里左右。因此，風電企業(yè)會在幾個層級風電場之間保持一定的距離，以防相互干擾影響發(fā)電的效率。

 

　　斷崖式的突變

 

　　北京這個超級大都市中的風力減弱的趨勢，其實早就在不知不覺地發(fā)生。

 

　　據(jù)中國氣象局國家氣候中心首席科學家姜彤提供的數(shù)據(jù)，從上世紀70年代至今，北京城內(nèi)的風速呈現(xiàn)整體下降趨勢，平均每年下降0.014米每秒，其中以冬、春季節(jié)尤為明顯。另有分析顯示，將北京1993-2002年與2003-2012年兩個10年間的1月份風力資料進行比對，年均1月風速從2.5米每秒，減至2.3米每秒；相應(yīng)的，霧霾天日數(shù)從2.1天升至4.4天，霾日則從0.8天升至3.9天。

 

　　風力減弱在北京早已經(jīng)是一個趨勢化事件，但這依然是一個相對緩慢的過程。歷史上，北京地區(qū)每年有大風(氣象領(lǐng)域中將瞬間風力大于17米/秒的風稱為大風，即相當于八級風力)的日子在25－30天左右，冬春季大風日數(shù)多于夏秋季，春季風力最大，其中4月份平均風力位居一年四季各月之首。

 

　　然而在今年年初，一份《北京地區(qū)2013年氣候公報》卻讓氣象學家們也迷惑不解。公報數(shù)據(jù)顯示，2013年北京地區(qū)僅有1天出現(xiàn)大風，比常年(12.6天)、近十年均值(7.8天)明顯偏少，為1951年以來最少的年份。不出意料，這一年的霾日也暴增至223天，相比2012年(124天)明顯偏多。

 

　　2013年北京的風力如同斷崖式的暴減，引發(fā)了人們的諸多猜想。有人認為是三北防護林工程開始發(fā)揮作用，但整個防護林工程規(guī)劃長達70年，并非什么突發(fā)性事件。無獨有偶的是，在2012年初內(nèi)蒙古電網(wǎng)風電裝機容量尚為1004萬千瓦，僅僅一年多的時間，就驟增至2013年的1848.86萬千瓦，兩者之間的同步性倒是令人咋舌。更令人不安的是，在北京的上風口張家口地區(qū)，風力發(fā)電也突飛猛進，到2013年底，全市風電裝機容量達到585萬千瓦，成為名副其實的“中國風電第一市”。

 

　　面對2013年北京大風驟減的現(xiàn)象，北京市氣象臺高級工程師張明英的氣象學解釋為：冷空氣系統(tǒng)不強。一般來說，大風天的產(chǎn)生是由冷空氣強度決定的。對氣象學家來說，冷空氣過境情況是無法預測的，所以人們也無法預測以后大風天的天數(shù)是否會發(fā)生新的變化。

 

　　根據(jù)中國氣象局風能太陽能資源中心朱瑞兆教授的研究，影響中國的冷空氣有5大發(fā)源地，而如果我們能像氣象衛(wèi)星一樣置身太空，或許就能極其直觀而生動地看到冷空氣強力入侵的路徑。

 

　　第一條路徑來自俄羅斯新地島以東附近的北冰洋，從西北方向進入蒙古國西部，再東移南下影響我國；第二條是源于新地島以西北冰洋面，經(jīng)俄羅斯、蒙古國進入我國；第三條源于地中海附近，東移到蒙古國西部再影響我國；第四條是源于太梅爾半島附近洋面，向南移入蒙古國，然后再向東南影響我國；第五條源于貝加爾湖以東的東西伯利亞地區(qū)，進入我國東北及華北地區(qū)。

 

　　可以看出，除了第五條冷空氣路徑由東北轉(zhuǎn)入華北，其他四條冷空氣路徑都要經(jīng)過蒙古高原。

 

　　出于對風能資源的研究，朱瑞兆教授也認為，風速與冷空氣性質(zhì)存在著很大的相關(guān)性。在冷空氣活動與山脈組合形成的三北地區(qū)(即西北、華北和東北)，風能資源最為豐富。每當冷空氣南下，就會伴隨一次大風過程。三北地區(qū)首當其沖風速最大，但越向南寒冷的空氣慢慢變性，勢力變?nèi)�，風速也會越來越小。

 

　　根據(jù)能量守恒定理，架在內(nèi)蒙古地區(qū)的無數(shù)風機必然要截取巨量的風能。對風力風能造成哪些影響，人們尚且不能確定，但對冷空氣氣流的消耗，很多人卻是有著切身的感受的。

 

　　不難想象，由于超大規(guī)模的風力發(fā)電廠的消耗，很大一部分冷空氣已經(jīng)很難像以往那樣越過陜西、山西，到達中部的河南，形成降雨。它們驟然停滯在了華北平原，再與京津超級城市群中的熱空氣發(fā)生強烈對流作用，形成突如其來的降雨，卻使得中東部地區(qū)遭遇連綿干旱。

 

　　近年來，中國遭遇的各類極端氣候災害，似乎正是這一運轉(zhuǎn)模式的翻版。特別是2011年，北京市年降雨量突破700毫米，創(chuàng)13年來之最；2012年夏季，北京又遭遇1951年以來最大降雨，城區(qū)平均降雨量達215毫米。北京這些標志性的突發(fā)氣候事件，或許并不是無緣無故發(fā)生的。

 

　　全球“風情”有玄機

 

　　由于在北京城飽受霧霾，人們已經(jīng)切身感受到風力變小之苦，并開始探究在北京這樣的超級城市中籌建“城市風道”的可行性。內(nèi)蒙古的風電場也時有棄風停機之舉，令風力阻隔也有間斷喘息。但令人意外的是，“風變小了”的情況，讓依靠迎風取電的大型風電場也“笑不起來”了。

 

　　國家氣候中心高級工程師江瀅曾到輝騰錫勒等國內(nèi)幾家起步較早的風電場考察，在昔日著名的風電場，工作人員對風的減弱有了更直觀感受。江瀅表示，近年來連寒潮、沙塵暴、溫帶氣旋等天氣事件都逐年減少，這也是風速大范圍減小的一大佐證。

 

　　實際上，由于注意力盲點，人們更關(guān)注的是京津冀這樣重點地區(qū)的霧霾，卻很少有人注意到，即便是在內(nèi)蒙古、張家口這樣昔日的“大風口”，如今也難逃霧霾“魔爪”。國家氣候中心的一項最新研究顯示，近50年來，中國大部分地區(qū)的風速都是越來越小的，年平均風速每10年就會減小0.12米/秒。

 

　　同樣的事情也發(fā)生在美國。一份由美國科學家發(fā)布的研究報告顯示，自1973年以來，美國的平均風速和最大風速均出現(xiàn)了明顯下降。某些中西部地區(qū)，風速甚至在10年內(nèi)減緩超過10%。計算機模擬更顯示，未來40年內(nèi)美國風速還將下降10%。

 

　　毫無疑問，對于氣象學家們來說，北京風力減弱的現(xiàn)象，不過是全球風速趨緩的一個非典型故事。越來越多的研究表明，全球變暖可能正是造成這一惡果的罪魁禍首。

 

 

　　有氣象學家表示，正是由于全球氣候變暖，使得亞洲大陸與太平洋之間的海陸溫差不斷縮小，兩者間的氣壓差也一降再降，導致空氣流動動力不足，中國乃至亞洲的大氣環(huán)流都發(fā)生了巨大變化。即便在城市高樓根本無法企及的中低對流層，風力也越吹越慢了，更何況面對風電阻滯和大規(guī)模城鎮(zhèn)化的北京城呢？

 

　　時至今日，科學家們基本認同風能開發(fā)會導致局部地區(qū)風速減慢的觀點，但是否會減弱大氣環(huán)流，目前尚沒有定論。但吉林大學地球探測科學與技術(shù)學院教授楊學祥始終認為，天下并沒有免費的午餐，風能也并非可供揮霍濫用的資源，過度利用風能，同樣要付出相應(yīng)的代價。

 

　　令人憂慮的是，中國的風能開發(fā)在缺乏對于氣候影響的整體性評價的前提下仍在突飛猛進。2005年，我國風電裝機只有120萬千瓦。此后，我國風電吊裝規(guī)模高速增長，到2013年底，裝機總量已經(jīng)超過9000萬千瓦，雄踞世界第一。如此高的發(fā)展速度，在世界風電發(fā)展史上可謂空前。

 

　　雖然人們開發(fā)風能的初衷是為了綠色環(huán)保，但如果開發(fā)計劃缺乏科學的論證，過度利用風能發(fā)電也可能導致南轅北轍，必須慎重行事。不管如何，凡事皆有度，即便是開發(fā)綠色風能，也應(yīng)如此。

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