Med USA under de senaste åren med flera högkategorier, högskadade orkaner, University of Delaware's Cristina Archer publicerade nyligen ett papper som upptäckte en oväntad fördel med stora vindkraftparker till havs:de minskar nederbörden som orsakas av dessa förödande stormar.

Archer sa att även om tidigare studier har visat att hypotetiska havsbaserade vindkraftparker kan utnyttja kinetisk energi från orkaner och minska effekterna av vind och stormflod, denna studie visade att havsbaserade vindkraftparker också kan påverka nederbörd. Tidningen visar en tydlig minskning av nederbörd för landbaserade platser som ligger nedströms en vindkraftspark och en ökning av nederbörd i havsområden som ligger uppströms eller inom själva vindkraftparkerna.

Bågskytt, professor vid UD's College of Earth, Ocean and Environment and the Wind Power Associate Director för Center for Carbon-free Power Integration (CCPI), arbetade med Yang Pan och Chi Yan, båda tidigare doktorander vid Archer's vid UD, på tidningen som nyligen publicerades i Miljöforskningsbrev tidning.

Forskarna använde orkanen Harvey som ett exempel eftersom det förde kanske det kraftigaste regnet som någonsin registrerats i USA:s historia till Texas kusten och orsakade översvämningar utan motstycke.

Till skillnad från orkanerna Katrina eller Sandy, för vilken stormflod var ett av de största problemen, Orkanen Harvey översvämmade Houston på grund av mängden regn som det föll på staden.

Archer förklarade att vindparker kan hjälpa till att mildra nederbörden genom att påverka två stora faktorer som orsakar nederbörd:vindkonvergens och divergens.

De starka orkanvindarna saktar ner när de träffar vindkraftverk, vilket är en effekt som kallas konvergens och ökar nederbörden.

"Tänk på konvergens som när det är trafik på en motorväg och alla går snabbt och plötsligt, det är en olycka och alla saktar ner. Du får en konvergens av bilar som backar eftersom alla saktar ner. Det är konvergensen uppströms vindkraftparkerna till havs, sa Archer.

Detta leder till ökad nederbörd för när vindarna konvergerar vid en punkt på ytan, de har ingen annan plats att gå än upp, och den vertikala rörelsen ger mer fukt till atmosfären.

Använda olyckan på motorvägsmetaforen igen, Archer sa att divergensen liknar vad som händer när bilar äntligen kommer förbi olyckan:alla påskyndar.

"Divergens är den motsatta effekten. Det orsakar rörelse nedåt, lockar luft som kommer ner, som är torrare och undertrycker nederbörd. Jag undrade om det också skulle hända när det finns en offshore -gård? "Sa Archer.

I numeriska simuleringar med en modelldomän inrättad för att täcka Texas och Louisianas kust, Archer fann att det skulle bli regional konvergens innan stormen träffade de hypotetiska gårdarna, som skulle "pressa ut" nederbörd innan man kommer nära kusten. Förbi gårdarna, det skulle vara skillnad, som dämpade nederbörden ytterligare.

"När luften når landet, det har pressats ur mycket fukt. Vi fick 30 procents minskning av nederbörden med Harvey -simuleringarna, "sa Archer." Det betyder, potentiellt, om du har matriser med havsbaserade turbiner i ett område där det finns orkaner, du kommer sannolikt att se en minskning av nederbörden inåt landet om gården är där. "

Studien använde ett antal hypotetiska turbiner som sträcker sig från ett kontrollfall som använde 0 till högst 74, 619, ett antal som Archer betonade var utanför möjligheten inom en snar framtid. USA har för närvarande bara fem havsbaserade vindkraftverk, men i Europa, där industrin är mer utvecklad, det finns vindkraftparker till havs med mer än 100 turbiner, som Archer sa att hon skulle överväga ett normalt antal för ett havsbaserat vindkraftprojekt.

Fortfarande, med denna studie som visar att havsbaserade vindkraftparker kan vara till nytta för kustsamhällen inte bara genom att tillhandahålla ren energi, men också genom att minska effekterna av orkaner, Archer sa att hon hoppas att siffrorna kommer att öka i framtiden.

"Ju fler vindparker du har, desto större inverkan kommer de att få på en orkan, "sa Archer." När en orkan faktiskt landar, dessa grupper av turbiner har fungerat i dagar och dagar, extraherar energi och fukt ur stormen. Som ett resultat, stormen blir svagare. Bokstavligen."