I en välsignelse till vindkraftparker, genomsnittliga dagliga vindhastigheter tar fart över stora delar av världen efter cirka 30 års gradvis avmattning. Forskning som leds av ett team vid Princeton University visar att vindhastigheterna i norra mellersta latitudregioner har ökat med ungefär 7% sedan 2010.

Fynden markerar en omvändning av mönstret för avtagande vindar i dessa regioner sedan 1980 -talet - ett fenomen som kallas global terrestrisk ställning. Med fokus på regioner i Nordamerika, Europa och Asien där vindkraften ökar, forskarna analyserade vindhastighetsrekord som samlats in mellan 1978 och 2017 från mer än 1, 400 väderstationer. I ett papper publicerat 18 november i Naturens klimatförändringar , de visade att medan vindhastigheterna minskade med cirka 2,3% per årtionde som började 1978, sedan 2010 har vindhastigheterna ökat med en hastighet som är nästan tre gånger snabbare.

Forskningen, som bara tittade på regionala genomsnitt, undersökte inte hur ökningen i vindhastigheter kan påverka stormens svårighetsgrad, som också har ökat.

Teamet undersökte de möjliga orsakerna till den globala markbundna ställningen och dess vändning. Medan förändringar i urbanisering och vegetation har föreslagits som bidragsgivare till global markbunden ställning, dessa trender har inte vänd sedan 2010, sa Zhenzhong Zeng, som ledde studien som postdoktoral forskare i samarbete med Eric Wood, Princetons Susan Dod Brown professor i civil- och miljöteknik, Emeritus.

Zeng och hans kollegor använde statistiska metoder för att testa samband mellan variationer i vindhastighet och en rad väl karakteriserade oscillationer i havsatmosfären. Svängningar i havsatmosfären, som förändrar fördelningen av värme och tryck, hade länge förståtts driva havets vindhastigheter, och denna studie visade det globala sambandet mellan svängningarna och landbaserade vindhastigheter.

Analysen visade att i varje region i världen, specifika oscillationer i havsatmosfär i stor skala, som drivs av många faktorer, inklusive ojämn uppvärmning av jordytan i olika regioner, var troligen förklaringar till de observerade trenderna i vindhastigheter.

Utöka sina resultat till vindkraftsproduktion, forskarna beräknade att ett typiskt vindkraftverk som fick den globala genomsnittliga vinden skulle ha producerat cirka 17% mer energi under 2017 än 2010. Och med hjälp av klimatindex för att projicera framtida vindhastigheter, de förutspådde en ökning med 37% till 2024.

Vindhastighetstrender kan stå för mycket av USA:s ökade produktionseffektivitet för vindkraft från 2010 till 2017, Tekniska innovationer i vindkraftverk kan ha spelat en mindre roll än man ofta antar. sa Zeng, som nu är docent vid Southern University of Science and Technology i Shenzhen, Kina.

"Vi förutspår att den ökande trenden i vindhastighet kommer att fortsätta i 10 år, men vi visar också att eftersom detta orsakas av svängningar i havets atmosfär, kanske ett decennium senare kommer det att vända igen, "sa han. Och eftersom ett vindkrafts livslängd vanligtvis är högst 20 år, Att ha tillförlitliga prognoser för vindhastigheter på vissa platser kan vara avgörande för att göra smarta investeringar i vindkraft och öka den globala andelen förnybar energi.

"Att veta om möjliga nedgångar i vindhastigheter på längre sikt kan verkligen vara mycket användbart för planering av framtida vindkraftsinfrastruktur, "sa Charles Meneveau, en maskinteknisk professor vid Johns Hopkins University som inte var inblandad i studien. "Denna typ av forskning, blandar geovetenskap och teknik för att belysa fenomen av stor samhällelig betydelse, är i tid och kommer att öka vår förståelse för de nära förbindelserna mellan klimat och samhälle. "