• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  Science >> Vetenskap >  >> Naturen
    Forskare:Vi kan inte säga ännu om rutnätsbrytande åskväder blir värre, men vi borde inte vänta med att ta reda på det
    Kredit:Unsplash/CC0 Public Domain

    Den 13 februari förstördes sex transmissionsledningstorn i Victoria av extrema vindbyar från åskväder, vilket ledde till påtvingade elavbrott som drabbade tiotusentals människor. De intensiva vindarna slog träd på lokala kraftledningar eller störtade stolparna, vilket fick omkring 500 000 människor att tappa strömmen. Vissa människor gick utan el i mer än en vecka. En månad tidigare tog kraftiga åskväder och vind ut fem överföringstorn i västra Australien och orsakade omfattande avbrott.



    Intensiva åskväder har skapat nyheter de senaste åren, inklusive stormarna i januari 2020 som orsakade kollapsen av sex transmissionstorn i Victoria. De kanske mest långtgående stormarna var de 2016, när hela södra Australien tappade ström i flera timmar efter att extrema vindar skadade många transmissionstorn.

    Så blir dessa åskväder med extrema vindar värre i takt med att klimatet förändras? Det är möjligt, men vi kan ännu inte säga säkert. Det beror delvis på att åskväder involverar småskaliga processer som är svårare att studera än större vädersystem.

    Hur kan vinden välta ett gigantiskt transmissionstorn?

    Många människor såg bilderna av transmissionstorn böjda som tunn tråd och undrade hur det var möjligt.

    Anledningen är fysik. När vinden träffar en struktur är kraften den applicerar ungefär proportionell mot vindhastigheten i kvadrat. När vindbyar är starkare än cirka 100 kilometer i timmen, även bara under några sekunder, kan det finnas risk för skador på infrastrukturen.

    Riktningen spelar också roll. Vinden har större kraft när den blåser mer direkt mot en yta. Om det blåser starka vindar från ovanligt håll kan risken för skador också öka. Gamla träd kan till exempel stå fastare mot rådande vindar – men om stormvindar blåser från ett annat håll kan de välta på kraftledningar.

    Den 13 februari närmade sig en stark kallfront Victoria från sydost, vilket gav åskväder med extrema vindbyar över 120 km/h efter en period av extrem värme. Åskväder kan skapa extremt starka och lokaliserade byiga vindar, ibland kallade "microbursts" på grund av kall tung luft som snabbt faller ut ur molnen. Dessa vindar var tillräckligt för att böja torn och välta träd och stolpar.

    Blir dessa åskvindar värre?

    Vetenskapliga bevis visar tydligt att klimatförändringar ständigt förvärrar risker som extrema värmeböljor och skogsbränder, som kan skada våra nät och energisystem.

    Sammantaget tyder bevis på att tropiska cykloner kan bli mindre frekventa men allvarligare i genomsnitt. Alla utom en av Australiens tropiska cykloner denna sommar har varit svåra (kategori 3 eller högre).

    Men vi är ännu inte säkra på vad klimatförändringarna gör med extrema vindar från åskväder.

    Detta beror på att högkvalitativa observationer av tidigare åskväder är relativt sällsynta, med stor variation i hur ofta stormar inträffar och deras svårighetsgrad, och på att klimatmodeller har svårt att simulera de småskaliga processer som ger upphov till åskväder.

    De bevis vi har tyder på att fortsatt klimatförändring potentiellt kan öka risken för extrema vindar från åskväder. Detta beror delvis på mer fuktig och instabil luft, som är nödvändig för att åskväder ska bildas. Vi tror att dessa förhållanden kan inträffa oftare med klimatförändringar, delvis för att varmare luft kan hålla mer fukt.

    Vi vet också hur allvarliga åskväder kan påverkas av vertikal vindskjuvning, vilket är hur vinden förändras med höjden. Hittills är vi mindre säkra på hur vindskjuvning kommer att förändras i framtiden.

    Ny forskning av medförfattaren Andrew Brown och huvudförfattaren tyder på att klimatförändringar sannolikt orsakar gynnsammare förhållanden för åskväder med skadliga vindar, särskilt i inlandsregioner i Australien. Men metoderna som används för dessa förutsägelser är nya, vilket innebär att mer forskning behöver göras för ytterligare insikt om vad klimatförändringar kommer att göra med extrema vindar.

    Vi borde inte vänta med att få reda på det

    Att modellera extrema vindbyar är fortfarande i sin linda. Men med tanke på att så mycket av vårt elnät utsätts för extrema vindar är det viktigt att vi försöker ta itu med denna lucka i vår kunskap.

    Det är säkert att säga att vi bör behandla dessa stormar som en varning. Vi bör ta hänsyn till riskerna från extrema vindar i hur vi utformar våra energisystem. Det är särskilt viktigt eftersom vi bygger ett nät som kan hantera ren energi att vi förutser den här typen av risker från extremt väder.

    Att härda nätet genom att gräva ner kraftledningar och ta bort vegetation är inte det enda alternativet. Vi skulle kunna bygga ett smartare nät, med distribuerad förnybar energi och energilagring inklusive stora såväl som relativt mindre (t.ex. gemenskapsnivå eller hushållsnivå) batterier, vilket ger nätet större motståndskraft även mot extrema väderhändelser.

    I kölvattnet av södra Australiens förödande nätavbrott 2016, flyttade myndigheterna för att öka nätresiliensen på detta sätt, bygga stora batterier, fler förnybara energikällor och nya sammanlänkningar, medan Australiens energimarknadsoperatör AEMO ändrade hur den hanterade vindkraftsparker om nätproblem uppstår.

    Elnät är de största maskinerna i världen. När vi flyttar till ett rent energinät står vi inför komplexa utmaningar – inte bara när det gäller att bygga det, utan att skydda det mot extremt väder.

    Vi skulle vara väl betjänta om vi arbetar för att bättre förstå riskerna med sammansatta händelser, som kombinationer av extrema vindar, bränder eller översvämningar som drabbar en region ungefär samtidigt.

    Vi behöver också exakta förutsägelser av risker strax innan extrema vindar eller andra katastrofer inträffar, såväl som effektiv långsiktig planering för de risker som sannolikt kommer att öka på grund av klimatförändringar eller under olika klimatcykler som El Niño och La Niña.

    Om vi ​​får det här svaret fel kommer våra energiräkningar att stiga för mycket och, ännu värre, vi kanske fortfarande inte har ett mer motståndskraftigt system. Eftersom våra energinät regleras av en komplex uppsättning statliga regler, är reformer inte bara något för industrin att ta itu med. Den måste i slutändan ledas av regeringen – och vägledas av bevis.

    Tillhandahålls av The Conversation

    Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com