Seotud sisu
- Kas me saame orkaanist energiat?
Looduse tugevus lasti eelmisel kuul taas paljaks, kui kaks troopilist tormi marssisid läbi Kagu-Aasia ja USA kaguosa. Super Typhoon Mangkhut, mida arvati olevat üks võimsamaid tsükloneid, mis tabas Filipiinid aastakümneid, juurutas kodud ja muutis teed vägivaldseteks jõgedeks. See tappis vähemalt 81 inimest, enne kui oli keeranud tee Lõuna-Hiina mere kohal ja pääsenud Hiina mandriosale, kus hukkunute arv veelgi kasvas. USA idarannikul põhjustas orkaan Firenze ulatuslikud üleujutused, hukkus vähemalt 37 inimest ja jättis miljonid võimuta. Ja nagu ka orkaani Harvey puhul 2017. aastal, seiskus Firenze mandri kohal, laskudes pärast maabumist veelgi vihma.
Sellise loodusliku raevu toore väljanägemise korral võib tunduda, et orkaani löögi leevendamiseks saab teha vähe. Kuid uute uuringute kohaselt võib orkaanide jõu karastamisel abi olla ühel päeval pärit ootamatust allikast: meretuuleparkidest.
Mõte tuulegeneraatoritega ilmastikku teadlikult modifitseerida on olnud aastakümneid, kuid selle kalkuleerimiseks, kas see võiks tõesti toimida, on tehtud vähe tööd. 2014. aastal näitas rühm teadlasi, sealhulgas Delawarei ülikooli tsiviil- ja keskkonnainsener Cristina Archer, kuidas tuuleturbiinide armee kasutamine õhust kineetilise energia ammutamiseks võib orkaane rahustada. Meeskond arvutas, et suur 78 000 turbiini massiivi võib rannikutormide suurenemist - näiteks seda, kui orkaan Katrina 2005. aastal New Orleansisse surus - vähendada 79 protsendi võrra.
Uues järeltöös on Archer ja tema kolleegid näidanud tuulikute potentsiaali ka orkaanide vihma leevendada.
Archeri arvutused tehti ilmateadete mudeli abil, millesse ta ühendas atmosfääri andmed orkaanist Harvey, mis uputas 2017. aasta augustis USA kaguosas 100 triljonit liitrit vett. Ta lisas ka arvutused, mis kajastavad seda, kuidas tuuleturbiinid mõjutavad kohalikku atmosfääri, suurendades turbulentsi ja lohistage. Tulemused näitavad, kuidas tuulikute hulk mõjutaks läheneva orkaani tuule kiirust ja suunda, vähendades potentsiaalselt allavoolu sademeid.
Archeri meeskond testis erineva suurusega tuuleparkide koostoimet erineva turbiinitihedusega. Nende arvutuste kohaselt oleks umbes 59 000 turbiinist koosnev rühm, mis oleks 900 meetri kaugusel üksteisest, lõikaks Hovey'ist Harvey poolt kogetud sademeid rohkem kui 20 protsenti.
"Te ei kavatse orkaanikahjusid kõrvaldada, vaid vähendate neid, " selgitab Archer. "See on üks asi, kui tänaval on mõned pudrud ja teine, kui inimeste kodude esimesel korrusel on vesi."
Üllatav tulemus tuleneb asjaolust, et orkaani tuuled aeglustuvad, kui torm jõuab maapinnale. Maapind on vähem ühtlane kui meri ja selline kareduse suurenemine põhjustab tuule aeglustumist, ühtlustumist ja ülespoole surumist. Kui niiske õhk tõuseb, jahtub, vabastades niiskuse vihma. Tuuleturbiinid avaldavad tuulele sarnast mõju, suurendades vihma hulka turbiini maatriksis ja selle ümbruses. "Sa pigistad justkui orkaanist niiskuse välja, " ütleb Archer.
Oklahoma ülikooli meteoroloog Mike Biggerstaff ütleb, et idee näib töötavat paberil, kuid ta tahaks näha palju detailsemaid simulatsioone, kui Archer ja tema kolleegid oma testides kasutasid. Samuti usub ta, et turbiinid peaksid olema tuule suhtes väga tihedalt paigutatud.
"Tulemused ei tohiks panna poliitilisi juhte arvama, et orkaanide mõju saab nii kergelt leevendada, " ütleb ta. "Kuid see peaks motiveerima keerukamaid uuringuid."
Connecticuti Yale'i ülikooli meteoroloog Ronald Smith küsib, kas turbiinid suudaksid isegi orkaani-jõu tuuled üle elada. "Neil on head pidurisüsteemid, kuid tõenäoliselt mitte 5. kategooria orkaanide jaoks, " ütleb ta.
Archer tõdeb, et 60 000 turbiiniga avamere tuulepargi loomise idee on kaugele jõutud - Hiina suurim Gobi kõrbe servas asuvas maailma suurimas tuulepargis on umbes 7000 turbiini. Iiri meres asuvas avamere tuulepargis on kõigest 87 turbiini, mis asuvad 145 ruutkilomeetri ulatuses. Selle asemel loodab Archer, et see uurimus inspireerib edasisi uuringuid. "See on alles uue potentsiaalselt huvitava uurimisvaldkonna algus, " ütleb ta.
Kuid arvestades, et suured tuuleturbiinide massiivid võivad tuuleid aeglustada ja orkaanist allavoolu sademeid leevendada, kas olemasolevad tuulepargid muudavad juba kohalikke ilmamudeleid?
Massachusettsi Harvardi ülikooli keskkonnainseneri Lee Milleri sõnul nad on. "Tuuleparkide ümbruse vaatlusuuringud on nüüd kvantitatiivselt eristanud mitte ainult tuule kiirust, vaid ka pinnatemperatuuri, turbulentsi, aurustumist ja süsinikdioksiidi kontsentratsiooni, " ütleb Miller.
Teatud mõttes võiks neid meteoroloogilisi muutusi pidada geoinseneride kergeks vormiks. Praegu on mõju väike, kuid tuuleparkide suurenedes võib mõju kohalikele ilmastikuoludele proportsionaalselt suureneda.
Miller toetab Archeri pingutusi. "Arvestades ootust, et lahendus tulevaste kliimamuutuste vähendamiseks on madala süsinikusisaldusega energiaallikate nagu tuule- ja päikeseenergia laialdane kasutuselevõtt, näib kliimamõjude sügavam mõistmine olevat nii kriitiline kui ka õigeaegne."
Tänavune orkaanihooaeg on juba laastav, kuid see pole kaugeltki möödas. Veelgi enam, eeldatavasti intensiivistub ekstreemne ilm järgnevatel aastakümnetel. "Tuleviku kliimamuutuste varjus, " ütleb Miller, "tuleks seda ennetavat tüüpi teadusuuringuid aktiivselt soodustada."
Seotud lood ajakirjast Hakai:
- Hamburgi poole miljardi dollarine panus
- Vastamisi orkaaniga
