В Испании создали первую глобальную систему мониторинга «ветровых засух»

Центр исследований опустынивания (CIDE) разработал первую в мире глобальную систему для обнаружения так называемых «ветровых засух». Это экстремальные периоды дефицита ветра, которые способны снизить выработку электроэнергии ветропарками на 20% и более.

Инструмент, получивший название Standardized Wind Speed Index (SWSI), стал первым стандартизированным индексом, способным измерять изменчивость скорости ветра в любом регионе планеты. Исследование, проведенное специалистами CSIC, Университета Валенсии и Женералитата Валенсии, было опубликовано в научном журнале Atmospheric Research.

Универсальная шкала силы ветра

Система SWSI базируется на исторических данных 2264 метеорологических станций, расположенных в Америке, Азии, Европе и Океании, за период с 1973 по 2023 год. После тщательной проверки качества эти записи преобразуются в стандартизированную шкалу со значениями от -3 до +3.

Нулевая отметка соответствует историческому среднему показателю ветра для каждой конкретной зоны. Отрицательные значения указывают на дефицит или «ветровую засуху», а положительные — на избыток ветровой активности.

Объективное сравнение регионов

Новый индекс позволяет рассчитывать периоды повторяемости — среднее время между двумя эпизодами одинаковой интенсивности. Это дает возможность объективно сравнивать события в местах с абсолютно разными скоростями ветра.

«Теперь мы можем сопоставить серьезность дефицита ветра в географически разных зонах, независимо от того, насколько сильно отличаются их абсолютные показатели скорости», — объясняет Мигель Андрес Мартин, ведущий исследователь CIDE.

Проверка реальными кризисами

Для проверки точности индекса ученые применили его к двум самым масштабным ветровым засухам последнего десятилетия: в США (2015 год) и в Великобритании (2021 год). В обоих случаях производство ветровой энергии упало на 20%.

В западной части США индекс SWSI упал до -2,15 — экстремальное событие, которое случается в среднем раз в 63 года. В Великобритании же наблюдался затяжной дефицит ветра в течение всего года с периодом повторяемости раз в 70 лет.

Причины затишья: антициклоны и глобальное замедление

В краткосрочной перспективе такие явления вызваны «атмосферными блокировками» — мощными и устойчивыми антициклонами, которые действуют как щит, замедляя движение воздушных масс.

В долгосрочном масштабе на ситуацию влияет stilling — общая тенденция к ослаблению приземного ветра на планете, которую также фиксирует SWSI. Исследование выявило глобальный дефицит ветра в период с 1995 по 2010 год и накопление ветровых засух в Европе с конца 90-х годов. Хотя с 2010 года ситуация частично стабилизировалась, текущие показатели все еще ниже уровней сорокалетней давности.

Влияние за пределами энергетики

Отсутствие ветра бьет не только по энергетике. Оно напрямую ухудшает качество воздуха: ветер рассеивает загрязняющие частицы, а его отсутствие приводит к застою смога в городах. Кроме того, затишье усиливает эффект «городских островов тепла», лишая города естественного охлаждения, что увеличивает количество изнуряющих «тропических ночей» и негативно сказывается на здоровье людей.

От сельского хозяйства до урбанистики

Аномалии ветра влияют на эрозию почвы и скорость испарения влаги растениями. Поэтому индекс SWSI будет полезен не только энергетикам, но и агрономам, а также городским планировщикам для проектирования лучше проветриваемых кварталов.

В настоящее время команда Climatoc-Lab работает над специальным онлайн-монитором для Испании. Этот инструмент позволит в реальном времени отслеживать состояние ветра в стране, помогая государственным службам и бизнесу заранее прогнозировать социально-экономические и экологические последствия ветровых засух.