风能是应对气候变化的

　　如果气候变化本身改变了风的分布，或者地球表面上的阳光或者河流的流动，那么这些能源的潜力会发生变化

　　根据两项科学研究报告，气候变化正在影响风能提供电力的潜力，减少科学家和决策者依赖取代化石燃料的可再生能源。

　　世界正在越来越多地转向可再生能源 - 风能，太阳能，在某些情况下来自流水的能源 - 来应对气候变化。但是，如果气候变化本身改变了风的分布，或者地球表面的阳光或者河流的流动，那么这些能源的潜力会发生变化甚至缩小？

　　研究表明，至少对于风能来说，这不仅是在发生 - 至少在一些关键的地方 - 但它可能会变得更糟。

　　科罗拉多大学研究员Kristopher Karnauskas和其中一项研究的第一作者Kristopher Karnauskas说：“包括风能在内的可再生能源是许多国家乃至国家减少温室气体排放总体战略的重要组成部分。“所以，我们必须充分了解缓解策略的潜在效能如何可能与问题本身同时发生变化。我们不能假定基准风能资源是一个常数。“

　　为什么风能因为气候变化而潜在变化？在最基本的层面上，太阳能量在地球表面上的不均匀分布驱动了风，这又造成了不同大气压力的地区。然后风从高压区域流向低压区域。那些安装风力涡轮机的人试图将它们放置在那些流动趋于特别强的地方。

　　但气候变化也在全球分配能量不均衡。特别是，即使北极比北半球中纬度地区升温快得多，陆地表面也比海洋表面升温更快。

　　在全球变暖的情况下，地球周围风的分布将会发生变化也就不足为奇了。事实上，在南半球，一些研究人员认为，随着南极冰川越来越融化，越来越接近冰冻的较深海域，风向的变化是造成南极冰川融化的原因。

　　“自然科学报告”最近发表的两项研究中的第一项首先回答了一个答案。发现在中国地球上安装了更多风能的国家实际上在广大地区尤其是内蒙古和甘肃这两个最大的安装地区降低了风能潜力。

　　哈佛大学地球科学教授迈克尔·麦克罗伊（Michael McElroy）表示：“我非常惊讶，而不是发现一个随机信号，我们发现它确实在下降。他与第一作者Peter Sherman和哈佛大学的Xinyu Chen进行了研究。

　　研究人员在一个大型气象记录数据库的基础上发现，从1979年到2015年，中国主要地区已经出现了风能的下降。他们发现，这种情况与全球变暖趋势相一致，尽管自然气候波动也起了作用。

　　中国是世界上最大的二氧化碳排放国，已经安装了100多亿千瓦的风能，比任何其他国家都多。因此，新的研究清楚地表明，气候变化如何使自己难以抗争。

　　加州大学伯克利分校能源政策专家丹·卡门（Dan Kammen）在谈到中国的研究时说：“这是一个非常重要的结果，因为它突出了气候变化的许多负面影响。

　　中国的这些变化似乎正在发生。然而，周一发表在“自然地球科学”（Nature Geoscience）上的第二份研究报告显然是对气候变化下风能资源的首次全面展望，它利用10个气候变化模型展望未来。在北半球的中纬度地区（从美国到欧洲到中国的风能装机的关键地区），也发现了相同的情况，即使在某些情况下，模型也显示出热带地区风力资源的增长和南半球。

　　Karnauskas说：“我们发现全球变暖将会减少北半球大部分地区的风能资源，特别是在美国中部地区。”与大学同事Julie Lundquist和Lei Zhang进行合作的Karnauskas说。

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　　根据温室气体排放量的高低情景，Karnauskas的研究发现，到2100年，北半球中纬度地区的潜在风能将下降10％到40％左右。在美国中部地区，到2050年将达到8％或10％，这取决于世界是否遵循较低或较高的温室气体排放情景。

　　同时，东巴西，西非，东澳等南半球地区的风能潜力也有较大幅度的提高，但只有在高排放情景下。这是一个权衡，但并不简单：目前的大部分风能装置都位于北半球，全球大部分人口也是如此，因此自然也是全球能源需求。

　　在Karnauskas的研究中发现的风能潜力的变化与McElroy的不同 - 至少在北半球。这是北极和中纬度地区温度差异的减少，因为北极地区的暖化速度相当快。一些气候科学家已经在指责中纬度天气，这种不断变化的温度梯度已经被指责。

　　需要强调的是，我们绝对不是在谈论风能资源的消失，而是在一定程度上下降。涡轮机仍然会从风中吸取能量，但整体潜力可能会更小。

　　麦克罗伊在谈到中国已经发生的事情时说：“40年期间的削减幅度约为10％。“这是一个大问题，但这不是一个改变游戏规则。”

　　此外，这些研究还研究了陆地表面上的风能设施，而不是在数量增长的海岸近海设施，或仅在目前才开始的真正的深水设施。这些可能会带来不同的故事。

　　尽管如此，新的研究强调，如果我们要依靠地球的自然过程来对抗我们改变地球的方式，那么我们应该为偶尔的曲线球做好准备。

　　Karnauskas表示：“我不认为这样说，让我们不把风能作为气候变化解决方案的一部分。“它总是作为一个馅饼构成一个减排战略的一块。但这也意味着它对气候状态本身是不稳定的。“