| 最近一篇《誰“偷走”了北京的風》的報道在網(wǎng)上流傳，認為風電大發(fā)展和京津冀霧霾增多是同步的，2013年北京風力呈現(xiàn)斷崖式暴跌。難道這兩年北京的風真的驟減？而且是被風電“偷走”了？ 【詳情】 |
2013年北京風力斷崖式暴跌是假 減弱是真
《誰“偷走”了北京的風》通過北京2013年大風日數(shù)得出北京2013年風力斷崖式暴跌的結(jié)論，顯然是不合理的。這就好比，因為全年級考試得滿分的人少了，就判斷全年級學(xué)生的成績都是大幅退步了。且文中說北京2013年大風日數(shù)（瞬時風速超過17米/秒）為1天并不屬實，應(yīng)為3天。
從北京年平均風速和大風日數(shù)對比圖中可以發(fā)現(xiàn)，風速大的年份，大風日數(shù)不一定是偏多的。反過來，大風日數(shù)少的年份，平均風速未必偏弱。以1983年和1981年對比為例，1983年大風日數(shù)（29天）幾乎是1981年（15天）的2倍，但平均風速比1981年還少了0.1米/秒！因此，光看大風日數(shù)來說北京的風速暴跌，顯然是站不住腳的。
但不可否認的是，北京的風速最近3年確實減少了。那么問題來了，這是因為風電大發(fā)展導(dǎo)致的嗎？
風電影響風速就像螞蟻絆倒大象
為了搞清楚風電發(fā)展和北京風速變小的關(guān)系，數(shù)據(jù)帝決定把目光放到更長遠的時間周期中。從上世紀60年代以來，北京的風速在波動中減小。其中，60年代后期到70年代初期，北京的平均風速較大，1972年達到了頂峰（3.2米/秒）。從70年后期開始，北京風速就在減小，1990年減小到了低谷（1.8米/秒）。
按照《誰“偷走”了北京的風》報道，風電裝機量主要是2008年以后突飛猛進的，因此在1972年-1990年這段時間風速減小，顯然是不能算在風電頭上的。那么，2008年風電大發(fā)展以后呢？
報道中提到河北張家口地區(qū)風電發(fā)展迅猛，是“中國風電第一市”，在北京上風口，令人不安。數(shù)據(jù)帝選擇了風電場附近相鄰的兩個站點——張家口和張北來進行風速對比，兩地相距40多公里。如果風電真的對風力有影響，張家口和張北的風速應(yīng)該減小。事實是2008年風電大發(fā)展后，兩地的風速不降反升。
風電場一般集中在張家口北部的張北、尚義等壩上地區(qū)，張家口市處于其下游。2007-2010年，張北風速增加，張家口沒有變化。如果上游風電發(fā)展導(dǎo)致下游風速減小的假設(shè)成立，那么2011年張北風速減小，張家口的風速也應(yīng)該減小，但事實上卻維持不變，尤其是2012-2013年，張北風速有所加大，張家口增速更快。不但沒有因為風電設(shè)備增多，拉開差距，反而縮小了差距。由此可見，風電發(fā)展對臨近地區(qū)風速的影響并不大。
這個結(jié)論從國外的實驗研究也能找到依據(jù)。丹麥科技大學(xué)Risoe實驗室Frandsen通過設(shè)置9000平方公里范圍的大規(guī)模風電場，用數(shù)值模擬方法研究大型風電場的局地大氣環(huán)境影響效應(yīng)，結(jié)果表明，大型風電場下風向風速減弱的影響經(jīng)過約30~60公里的距離以后就可以恢復(fù)。在風電大戶中，河北張家口距離北京上百公里，內(nèi)蒙古距離北京就更遠了。因此，北京上游的內(nèi)蒙古、河北開發(fā)風電資源，對北京風速的變化影響微乎其微。好比一只大象馬上要摔倒，就算大象腳下的螞蟻伸了一下腿，也不能認為是螞蟻絆倒了大象。
美國斯坦福大學(xué)Maria通過建立風電機組葉片與大氣相互作用的動量參數(shù)化關(guān)系，估算由于大型風電場建設(shè)帶來的全球和區(qū)域大氣能量的損失，結(jié)果顯示，如果用風能滿足全球?qū)δ茉吹男枨螅L能開發(fā)對1公里以下大氣層能量的損失大約0.006%~0.008%，影響微弱。
到底是誰“偷走”了北京的風？
不是因為風電發(fā)展，那北京風速減弱到底是什么原因呢？其實，風的本質(zhì)是空氣流動，導(dǎo)致空氣流動的根源是空氣溫度和密度的差異。由于陸地和海洋性質(zhì)不同，冷熱變化有差異，冬季陸地冷于海洋，風從亞歐大陸的腹地（西伯利亞）吹向太平洋，所以北京冬季多西北風。
由于全球變暖，尤其是80年代以后暖冬的增多，減小了冬季海洋和歐亞大陸的溫差，因此空氣的流動也就不如之前快，風速也相對應(yīng)減小。從冬半年強冷空氣和寒潮次數(shù)的年代變化來看，60-70年代的寒潮和強冷空氣相對較多，80年代明顯減少，90年代以后又稍有增多；對應(yīng)風速變化來看，60-70年代北京平均風速較大，80年代明顯減小，90年代又有所增大。如此看來，北京的風速變化還是自然因素起了主要作用。當然，全球變暖也有很多原因被歸結(jié)為人類活動，科學(xué)界一直有爭議，但是自然和人為因素應(yīng)該都是存在的。
除了全球變暖，城市化發(fā)展增加了地面附近的摩擦作用，高大的城市群會產(chǎn)生繞流阻力，也使得風速可能會減弱。除了北京，同樣的風速變化也表現(xiàn)在北方其他一些城市，比如鄭州、沈陽、西寧也出現(xiàn)了風速先下降、之后又有所提升、總體震蕩下降的趨勢。不過，天津21世紀以來風速還呈現(xiàn)加大趨勢，這可能因為天津臨海，城市熱島效應(yīng)使得海陸風的作用加強。
小注：繞流，就是流體遇到障礙物，一般從其周邊繞過，這個在自然中很常見，比如在河流中的石頭，水流會從旁邊繞行。在地球上，青藏高原的繞流作用也很明顯，在其下風處的四川盆地，風速就很小。
因此北方城市風速的減小，應(yīng)該是自然因素和人為因素共同導(dǎo)致的結(jié)果。
結(jié)語：風電發(fā)展對治霾有功無罪
北京的風速變化既有自然原因，也有城市發(fā)展的影響。要是歸結(jié)于風電發(fā)展，那就冤枉了。從這種聯(lián)系中推導(dǎo)出風電發(fā)展會加重華北霧霾，更是冤上加冤。上期APEC藍的啟示中提到了，風電作為清潔能源，替代煤炭、石油等礦物質(zhì)能源，可以減少污染物排放，是治理霧霾的一大希望，不應(yīng)該被錯殺和扼殺。
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