Kandungan Terkait
- Bolehkah Kami Menangkap Tenaga Daripada Badai?
Kekuatan alam semula jadi telah dibongkar sekali lagi bulan lalu ketika dua ribut tropika melanda Asia Tenggara dan tenggara Amerika Syarikat. Super Typhoon Mangkhut, yang dianggap sebagai salah satu siklon yang paling kuat untuk melanda Filipina dalam beberapa dekad, membongkar rumah dan menjadikan jalan menjadi sungai ganas. Ia menewaskan sekurang-kurangnya 81 orang sebelum berpusing ke Laut China Selatan dan memberi khidmat ke tanah besar China di mana angka kematian meningkat. Di pantai timur Amerika Syarikat, Badai Florence menyebabkan banjir yang meluas, membunuh sekurang-kurangnya 37 orang, dan meninggalkan jutaan tanpa kuasa. Dan seperti Badai Harvey pada tahun 2017, Florence terhenti di benua itu, menjatuhkan hujan lebih lama lagi selepas membuat tanah.
Dalam menghadapi kemarahan alam semulajadi seperti ini, ia mungkin kelihatan seperti sedikit yang boleh dilakukan untuk mengurangkan tamparan taufan. Tetapi menurut penyelidikan baru, membantu dalam membosankan kuasa badai boleh suatu hari datang dari sumber tak terduga: ladang angin luar pesisir.
Idea untuk sengaja mengubah cuaca dengan turbin angin telah ada selama beberapa dekad, tetapi sedikit kerja telah dilakukan untuk mengira sama ada ia benar-benar boleh berfungsi. Pada tahun 2014, sekumpulan penyelidik termasuk Cristina Archer, seorang jurutera sivil dan alam sekitar dari Universiti Delaware, menunjukkan bagaimana menggunakan tentera turbin angin untuk mengeluarkan tenaga kinetik dari udara berpotensi boleh menenangkan ribut taufan. Pasukan itu mengira bahawa sejumlah besar 78, 000 turbin dapat mengurangkan lonjakan ribut pantai-seperti badai Katrina ditolak ke New Orleans pada tahun 2005-sehingga 79 peratus.
Dalam kerja susulan yang baru, Archer dan rakan-rakannya telah menunjukkan potensi untuk turbin angin menyerap hujan dari ribut taufan.
Pengiraan Archer dilakukan dengan menggunakan model peramalan cuaca di mana dia memasangkan data atmosfera dari Badai Harvey, yang menenggelamkan bahagian tenggara Amerika Syarikat dengan 100 trilion liter air pada bulan Ogos 2017. Ia juga termasuk pengiraan yang mencerminkan bagaimana turbin angin mempengaruhi suasana tempatan dengan meningkatkan pergolakan dan seret. Hasilnya mendedahkan bagaimana pelbagai turbin angin akan mempengaruhi kelajuan angin dan arah angin badai yang akan datang, yang berpotensi mengurangkan hujan hiliran.
Pasukan Archer menguji interaksi untuk ladang angin dengan saiz yang berbeza dengan kepadatan yang berbeza-beza turbin. Mengikut perhitungan mereka, satu platun sekitar 59, 000 turbin yang jaraknya seluas 900 meter akan mengurangkan musim hujan yang dialami oleh Houston dari Harvey lebih daripada 20 peratus.
"Anda tidak akan menghancurkan kerosakan taufan tetapi mengurangkannya, " jelas Archer. "Ia satu perkara yang mempunyai beberapa lopak di jalan dan satu lagi apabila anda mempunyai air di tingkat pertama rumah orang."
Hasil yang mengejutkan berpunca daripada fakta bahawa angin badai pada umumnya perlahan apabila ribut mencapai tanah. Permukaan tanah kurang seragam daripada laut, dan peningkatan kekasaran menyebabkan angin melambatkan, menumpuk, dan dipaksakan ke atas. Apabila udara lembap meningkat, ia menyejukkan, melepaskan kelembapan sebagai hujan. Turbin angin mempunyai kesan yang sama pada angin, meningkatkan jumlah hujan di dan sekitar turbin array. "Anda semacam memerah kelembapan dari taufan, " kata Archer.
Mike Biggerstaff, ahli meteorologi di University of Oklahoma, mengatakan idea itu kelihatannya berfungsi di atas kertas, tetapi dia mahu melihat simulasi yang lebih terperinci daripada Archer dan rakan-rakannya yang digunakan dalam ujian mereka. Beliau juga percaya bahawa turbin perlu sangat erat untuk memberi kesan ini kepada angin.
"Hasilnya tidak boleh menyebabkan pemimpin politik berfikir bahawa kesan taufan dapat dengan mudah dikurangkan, " katanya. "Tetapi ia perlu memberi motivasi kepada kajian yang lebih canggih."
Ronald Smith, seorang ahli meteorologi dari Universiti Yale di Connecticut, tertanya sama ada turbin boleh bertahan angin badai angin. "Mereka mempunyai sistem brek yang baik, tetapi mungkin bukan untuk Kategori 5 taufan, " katanya.
Archer mengakui bahawa idea untuk mewujudkan ladang angin luar pesisir 60, 000 turbin adalah jauh-ladang angin terbesar di dunia, di pinggir Gurun Gobi di China, mempunyai kira-kira 7, 000 turbin. Ladang angin luar pesisir terbesar, di Laut Ireland, hanya mempunyai 87 turbin yang tersebar lebih kurang 145 kilometer persegi. Sebaliknya, Archer berharap kajian ini akan memberi inspirasi kepada kajian lanjut. "Ia hanya permulaan kawasan penyelidikan baru yang menarik, " katanya.
Namun, memandangkan turapan angin yang besar mungkin berpotensi melambatkan angin dan mengurangkan aliran hilir dari badai, mungkin ladang angin yang ada sudah mengubah corak cuaca tempatan?
Menurut Lee Miller, seorang jurutera alam sekitar di Universiti Harvard di Massachusetts, mereka. "Kajian pemeliharaan di sekitar ladang angin kini telah mengukur perbezaan bukan sahaja pada kelajuan angin, tetapi juga suhu permukaan, pergolakan, penyejatan, dan kepekatan karbon dioksida, " kata Miller.
Dalam erti kata lain, perubahan meteorologi ini boleh dianggap sebagai bentuk geoengineering yang ringan. Sekarang kesannya kecil, tetapi apabila ladang angin bertumbuh dalam saiz, impak pada pola cuaca tempatan mungkin meningkat dengan sepadan.
Miller menyokong usaha Archer. "Memandangkan jangkaan bahawa penyelesaian untuk mengurangkan perubahan iklim masa depan adalah penggunaan meluas sumber tenaga karbon rendah seperti angin dan tenaga solar, pemahaman yang lebih mendalam mengenai kesan iklim seolah-olah adalah kritikal dan tepat pada masanya."
Musim taufan tahun ini sudah menghancurkan, tetapi ia jauh dari berakhir. Lebih-lebih lagi, cuaca yang melampau dijangka meningkat pada dekad yang akan datang. "Dalam bayang-bayang perubahan iklim masa depan, " kata Miller, "jenis penyelidikan proaktif ini harus digalakkan secara aktif."
Cerita Terkait dari Majalah Hakai:
- Bet Tengah-Billion-Dollar Hamburg
- Menghadapi Badai
