Что происходит с Землей? Факты, прогнозы, теории, гипотезы

1,122,647 3,591
 

Сообщения

Фильтр
navi2
 
Слушатель
Карма: +3.38
Регистрация: 27.05.2021
Сообщений: 2,170
Читатели: 1
Цитата: Luddit от 22.08.2022 21:25:10...
Но общее снижение скорости потока ведет к тому, ...

Что окружные массы воздуха с большей скоростью должны завернуться в области с низкой скоростью и разогнать их. Не бывает разрывов в атмосфере. Это в континентальном смысле один сплошной поток, нарушить который может только Солнце.
  • +0.00 / 0
Пенсионэр
 
russia
68 лет
Слушатель
Карма: +16.71
Регистрация: 27.08.2011
Сообщений: 1,124
Читатели: 0
Цитата: adolfus от 22.08.2022 22:49:11Отобрать хотя бы промилле энергии у атмосферы никакие ветряки не в состоянии. Этот отбор ни на что не влияет.
Соответственно, вместо того, чтобы эта энергия размазалась по территории 300-500 км от побережья, она выделяется через десятки км после поля ветряков, повышая температуру атмосферы и ее способность накапливать влагу, что увеличивает испарение с поверхности.

Вы пользуетесь почти мировым масштабом. Я веду речь о параметрах воздуха непостредственно за ветряком. Ещё подумавши, пришёл к выводу, что за ветряком температура может и повышаться и понижаться.


На этой картинке, по-моему, температура воздуха за ветряком условно повышается - очевидно увеличение облачности, т.е. происходит конденсация влаги с выделением тепла. При отсутствии следа инверсии теимпература воздуха должна падать.  Тут вполне уместна обратная аналогия - если мы пользуемся вентилятором, температура воздуха за ним повышается по вполне понятным причинам, но, этот воздушный поток, остужает наше тело  за счёт отбора энергиииспаряющегося пота. Если есть запас по относительной влажности воздуха - увлажнители остужают его.
  • +0.01 / 1
  • Скрыто
Luddit
 
Слушатель
Карма: +61.24
Регистрация: 27.09.2008
Сообщений: 16,598
Читатели: 2
Цитата: navi2 от 23.08.2022 00:33:31Что окружные массы воздуха с большей скоростью должны завернуться в области с низкой скоростью и разогнать их. Не бывает разрывов в атмосфере. Это в континентальном смысле один сплошной поток, нарушить который может только Солнце.

Ну они разгонят их - пропорционально своей массе и потеряв свою скорость. То есть все описанные эффекты станут менее выражены, но происходить будут в бОльших масштабах.
  • +0.00 / 0
Luddit
 
Слушатель
Карма: +61.24
Регистрация: 27.09.2008
Сообщений: 16,598
Читатели: 2
Цитата: navi2 от 22.08.2022 22:39:41Не касаясь перетоков воздуха вокруг полей ветряков, хотелось бы услышать мнение знатоков по поводу точки росы и выпадения осадков.
Скрытый текст

ИМХО, здесь в основном видно как в зону турбулентности за ветряком засасывается туман снизу.
Отредактировано: Luddit - 23 августа 2022 08:00:20
  • +0.00 / 0
стрелок
 
Слушатель
Карма: -1.97
Регистрация: 08.09.2016
Сообщений: 2,175
Читатели: 1
Цитата: Luddit от 23.08.2022 07:55:48ИМХО, здесь в основном видно как в зону турбулентности за ветряком засасывается туман снизу.

ветряк отсасывает воздух от земли поэтому практически сушит поверхность
отсюда его влияние , а фактически создание засухи
  • +0.02 / 1
Luddit
 
Слушатель
Карма: +61.24
Регистрация: 27.09.2008
Сообщений: 16,598
Читатели: 2
Цитата: стрелок от 23.08.2022 09:18:49ветряк отсасывает воздух от земли поэтому практически сушит поверхность
отсюда его влияние , а фактически создание засухи

Засуха не только там, где стоят ветряки. На склонах гор, куда перестал доходить влажный воздух - тоже засуха.
Отредактировано: Luddit - 23 августа 2022 09:26:46
  • +0.02 / 1
Пенсионэр
 
russia
68 лет
Слушатель
Карма: +16.71
Регистрация: 27.08.2011
Сообщений: 1,124
Читатели: 0
Цитата: стрелок от 23.08.2022 09:18:49ветряк отсасывает воздух от земли поэтому практически сушит поверхность
отсюда его влияние , а фактически создание засухи

С какого перепугу он отсасывает возух от земли?)
  • +0.02 / 1
  • Скрыто
Morlok
 
Слушатель
Карма: +19.06
Регистрация: 29.09.2020
Сообщений: 317
Читатели: 0
Цитата: Пенсионэр от 23.08.2022 10:13:53С какого перепугу он отсасывает возух от земли?)

Разумеется ветряк ничего не отсасывает от земли, а наоборот обеспечивает перемешивание приземного и вышележащих слоев
 "Наш анализ этих данных вместе с нашим предыдущим опытом моделирования и измерений аэродинамики сельскохозяйственных защитных поясов (Wang et al., 2001) привел нас к предложению трех механизмов, которые влияют на поверхностные микрометеорологические условия в непосредственной близости от турбин: 1) следы от ветряных турбин над головой, которые не достигли поверхности, но изменять профиль ветра, масштабы турбулентности и вертикальное перемешивание между поверхностью и вышележащим пограничным слоем; 2) следы от ветряных турбин, которые пересекают поверхность, позволяя турбулентности изменять микроклимат поверхности; и 3) поля статического давления (высокое давление с подветренной стороны и низкое давление с подветренной стороны) вокруг каждой турбины и линия турбин, которые генерируют возмущения в поверхностном потоке (например, локализованные превышения скорости) и потоки в пределах нескольких диаметров линии турбины." ( CROP WIND ENERGY EXPERIMENT (CWEX) Observations of Surface-Layer, Boundary Layer, and Mesoscale Interactions with a Wind Farm by daniel a. Rajewski, eugene s. Takle, julie k. lundquisT, sTeven oncley, john h. pRuegeR, Thomas w. hoRsT, michael e. Rhodes, RichaRd pfeiffeR, jeRRy l. haTfield, kRisTopheR k. spoTh, and Russell k. dooRenbos) - это одна из работ на которую ведут ссылки из публикации.
Из другой работы по ссылкам (JOULE| VOLUME 2, ISSUE 12, P2618-2632, DECEMBER 19, 2018, Climatic Impacts of Wind Power, Lee M. Miller 3, David W. Keith )
"Но климатические воздействия ветра не вызваны дополнительным нагревом из-за увеличенного рассеивания кинетической энергии. Воздействия возникают из-за того, что взаимодействие турбины и атмосферы изменяет потоки приземной атмосферы, вызывая климатические воздействия, которые могут быть намного больше, чем прямое воздействие только рассеивания. Поскольку ветряные турбины извлекают кинетическую энергию из атмосферного потока и замедляют скорость ветра, вертикальный градиент скорости ветра становится круче, а нисходящий унос увеличивается.15 Эти взаимодействия увеличивают перемешивание между воздухом сверху и воздухом вблизи поверхности. Сила этих взаимодействий зависит от метеорологии и, в частности, от суточного цикла ABL. В дневное время конвекция, вызванная солнечными лучами, перемешивает атмосферу до высоты 1-3 км.35

Ветряные турбины, работающие в дневное время, окутаны этим уже хорошо перемешанным воздухом, поэтому климатические воздействия, такие как дневные перепады температур, как правило, довольно малы. Ночью радиационное охлаждение приводит к более стабильным условиям на поверхности, при этом около 100-300 м стабильного воздуха отделяют влияние поверхностного трения от ветров в воздухе.35 Ветряные турбины, работающие ночью, с физической протяженностью 100-150 м и высотой воздействия ночью, достигающей 500 м или более,15 могут привлекать более теплые (потенциальная температура) воздуха сверху вниз в ранее стабильный и более холодный (потенциальная температура) воздух вблизи поверхности, повышая температуру поверхности. В дополнение к непосредственному перемешиванию за счет турбинного следа, турбины уменьшают градиент скорости ветра под своими роторами и, таким образом, увеличивают градиент в воздухе. Этот резкий градиент может затем вызвать дополнительную турбулентность и вертикальное перемешивание."

В общем, это объяснение сейчас принято за основу. По крайней мере возражений у климатологов не встречал.
Отредактировано: Morlok - 23 августа 2022 16:31:10
  • +0.03 / 1
Пенсионэр
 
russia
68 лет
Слушатель
Карма: +16.71
Регистрация: 27.08.2011
Сообщений: 1,124
Читатели: 0
Цитата: Morlok от 23.08.2022 16:30:34Разумеется ветряк ничего не отсасывает от земли, а наоборот обеспечивает перемешивание приземного и вышележащих слоев

В общем, это объяснение сейчас принято за основу. По крайней мере возражений у климатологов не встречал.

Очевидно, что влияние на климат ветряков, расположенных над водной поверхностью существенно отличается от наземных и может быть противоположным, т.е в прибрежной зоне могут компенсировать друг друга.
  • -0.03 / 1
  • Скрыто
Luddit
 
Слушатель
Карма: +61.24
Регистрация: 27.09.2008
Сообщений: 16,598
Читатели: 2
Цитата: Пенсионэр от 23.08.2022 17:01:39Очевидно, что влияние на климат ветряков, расположенных над водной поверхностью существенно отличается от наземных и может быть противоположным, т.е в прибрежной зоне могут компенсировать друг друга.

Не могут. Поскольку энергия изъята, то вода не может быть перенесена в тех же объёмах на то же расстояние, как это было до ветряков.
  • +0.05 / 2
Cheen
 
ussr
Малороссия
Слушатель
Карма: +14.52
Регистрация: 28.06.2014
Сообщений: 26,662
Читатели: 6
Цитата: Morlok от 23.08.2022 16:30:34 Ветряные турбины, работающие ночью, с физической протяженностью 100-150 м и высотой воздействия ночью, достигающей 500 м или более,15 могут привлекать более теплые (потенциальная температура) воздуха сверху вниз в ранее стабильный и более холодный (потенциальная температура) воздух вблизи поверхности, повышая температуру поверхности. 

В смысле "привлекать"?
Мне не очень понятно, что пишут о энергии масс воздуха как-то, как о замкнутой системе, не акцентируя на подводе тепла от солнышка. Или я не так понимаю?
Мне кажется, что тут с учётом подвода энергии от Солнца, должен быть ярковыраженным эффект как в проточных водонагревателях - прикручиваем воду= замедляется скорость протекания =увеличивается температура воды. Меньше скорость ветра =больше приземный слой нагревается от земли.
Привлечение более тёплых масс сверху? Ну хз. А откуда они (тёплые массы) взялись сверху? Вроде как обычно пишут, что атмосфера непосредственно от Солнца не очень греется, а преимущественно греется переизлучением от земли. Непонимающий Воздух не греет поверхность-поверхность греет воздух. Зачем тёплые массы привлекать сверху, если их проще сильнее подогревать снизу.
  • +0.09 / 5
Morlok
 
Слушатель
Карма: +19.06
Регистрация: 29.09.2020
Сообщений: 317
Читатели: 0
Цитата: Cheen от 24.08.2022 04:16:28откуда они (тёплые массы) взялись сверху? Вроде как обычно пишут, что атмосфера непосредственно от Солнца не очень греется, а преимущественно греется переизлучением от земли. Непонимающий Воздух не греет поверхность-поверхность греет воздух.

Вы все правильно пишите, но забываете о конвективном перемешивании, которое и выносит теплый воздух от поверхности на высоту.

Цитата: Cheen от 24.08.2022 04:16:28Зачем тёплые массы привлекать сверху, если их проще сильнее подогревать снизу.

А сейчас Вы забываете о суточном ходе температуры вследствии суточного хода инсоляции.

ЦитатаНо климатические воздействия ветра не вызваны дополнительным нагревом из-за увеличенного рассеивания кинетической энергии. Воздействия возникают из-за того, что взаимодействие турбины и атмосферы изменяет потоки приземной атмосферы, вызывая климатические воздействия, которые могут быть намного больше, чем прямое воздействие только рассеивания. Поскольку ветряные турбины извлекают кинетическую энергию из атмосферного потока и замедляют скорость ветра, вертикальный градиент скорости ветра становится круче, а нисходящий перенос увеличивается. Эти взаимодействия увеличивают перемешивание между воздухом сверху и воздухом вблизи поверхности. Сила этих взаимодействий зависит от метеорологии и, в частности, от суточного цикла ABL [пограничного слоя атмосферы]. В дневное время конвекция, вызванная солнечными лучами, перемешивает атмосферу до высоты 1-3 км.

(JOULE| VOLUME 2, ISSUE 12, P2618-2632, DECEMBER 19, 2018, Climatic Impacts of Wind Power, Lee M. Miller 3, David W. Keith)
Отредактировано: Morlok - 24 августа 2022 08:21:56
  • +0.03 / 1
Cheen
 
ussr
Малороссия
Слушатель
Карма: +14.52
Регистрация: 28.06.2014
Сообщений: 26,662
Читатели: 6
Цитата: Morlok от 24.08.2022 08:20:24Вы все правильно пишите, но забываете о конвективном перемешивании, которое и выносит теплый воздух от поверхности на высоту.

Я не забываю, но просто, кмк, это не причина повышения температуры, а следствие...
Думающий
Ну, то есть вынос тёплого воздуха вверх и что? Что при выносе на высоту 100м,что при выносе на высоту 1000м это всё равно нагрев. В первую очередь.
  • +0.04 / 3
  • Скрыто
Morlok
 
Слушатель
Карма: +19.06
Регистрация: 29.09.2020
Сообщений: 317
Читатели: 0
Цитата: Cheen от 24.08.2022 19:57:47Я не забываю, но просто, кмк, это не причина повышения температуры, а следствие...
Думающий
Ну, то есть вынос тёплого воздуха вверх и что? Что при выносе на высоту 100м,что при выносе на высоту 1000м это всё равно нагрев. В первую очередь.

Извините, но я не пойму, что Вы хотите сказать. Не могли бы Вы развернуть Вашу мысль?
  • +0.00 / 0
Luddit
 
Слушатель
Карма: +61.24
Регистрация: 27.09.2008
Сообщений: 16,598
Читатели: 2
Цитата: Cheen от 24.08.2022 19:57:47Я не забываю, но просто, кмк, это не причина повышения температуры, а следствие...
Думающий
Ну, то есть вынос тёплого воздуха вверх и что? Что при выносе на высоту 100м,что при выносе на высоту 1000м это всё равно нагрев. В первую очередь.

ИМХО, здесь более интересно что воздух внизу замещается более сухим (в варианте когда погода способствует испарению), а значит более охотно вбирает влагу с поверхности. Соответственно, быстрее остывает и раньше выпадает дождём.
Если же погода не способствует испарению (идёт дождь) - то в плане испарения ничего не меняется, но за счет торможения потока дождь выливается на меньшей площади и опять таки до удалённых районов не доходит.
  • +0.04 / 2
Свой
 
Слушатель
Карма: +26.61
Регистрация: 05.12.2008
Сообщений: 6,208
Читатели: 11
Цитата: Morlok от 24.08.2022 08:20:24Вы все правильно пишите, но забываете о конвективном перемешивании, которое и выносит теплый воздух от поверхности на высоту.


А сейчас Вы забываете о суточном ходе температуры вследствии суточного хода инсоляции.

Офигеть, до чего дошла современная наука! Шокированный
А вот когда я учился в школе, главными источниками тепла и влаги считались обширные водоемы – моря и океаны.
Скажу больше!
Даже климат разделялся на континентальный и морской.
Морской климат катается как сыр в масле благодаря переносам на сушу теплого влажного воздуха.
Переносит, естественно, ветер.
Если вы забираете у ветра энергию – он тащит вам меньше тепла и влаги.
И ваш климат становится континентальным. Как в ставропольской степи: +40 летом и -40 зимой.
Чем больше забираете энергию ветра – тем континентальнее становится климат.
Вот и весь бином Ньютона.
Возобновляемая энергия – ага! Нравится
СО2 - газ жизни и фотосинтеза! Сжег в лесу бак топлива - накормил Бемби!
  • +0.16 / 11
Morlok
 
Слушатель
Карма: +19.06
Регистрация: 29.09.2020
Сообщений: 317
Читатели: 0
Цитата: Свой от 25.08.2022 00:15:55Офигеть, до чего дошла современная наука! Шокированный
А вот когда я учился в школе, главными источниками тепла и влаги считались обширные водоемы – моря и океаны.
Скажу больше!
Даже климат разделялся на континентальныйи морской.
Морской климат катается как сыр в масле благодаря переносам на сушу теплого влажного воздуха.
Переносит, естественно, ветер.

А с тех времен ничего не изменилось - как было главным источником солнце, так главным источником и осталось. Как рзделялся в школе климат на морской и континентальный, так и сейчас в географических науках разделяется на морской и континентальный.

С тех пор только детали природных процессов уточнялись - в школе детали не проходят.
Цитата: Свой от 25.08.2022 00:15:55Если вы забираете у ветра энергию – он тащит вам меньше тепла и влаги.
И ваш климат становится континентальным. Как в ставропольской степи: +40 летом и -40 зимой.
Чем больше забираете энергию ветра – тем континентальнее становится климат.
Вот и весь бином Ньютона.
Возобновляемая энергия – ага! Нравится

С добрым утром, КО! Собственно об этом все предыдущие ораторы и говорят.


Пы.Сы. У Вас какие-то возражения против конвекции, которую в школе проходят, или против суточного хода солнечной инсоляции, которую тоже в школе изучают?
Отредактировано: Morlok - 25 августа 2022 10:16:10
  • +0.03 / 1
Morlok
 
Слушатель
Карма: +19.06
Регистрация: 29.09.2020
Сообщений: 317
Читатели: 0
Цитата: Пенсионэр от 23.08.2022 17:01:39Очевидно, что влияние на климат ветряков, расположенных над водной поверхностью существенно отличается от наземных и может быть противоположным, т.е в прибрежной зоне могут компенсировать друг друга.

Вопрос, конечно, интересный (С) - Не помню откуда цитата.
Поиск научных публикаций на эту тему привел к следующей работе:
Energies 2015, 8, 5413-5439; doi:10.3390/en8065413 
Using Satellite SAR to Characterize the Wind Flow around Offshore Wind Farms Charlotte Bay Hasager, Pauline Vincent, Jake Badger, Merete Badger,  Alessandro Di Bella, Alfredo Peña, Romain Husson and Patrick J. H. Volker.


ЦитатаAbstract

В настоящее время в европейских водах эксплуатируется более 12 ГВт морских ветряных турбин. Для оптимизации использования морских акваторий ветроэлектростанции обычно объединяются в блоки по несколько сотен турбин. Понимание последствий ветряных электростанций, которые являются областью импульса и дефицита энергии с подветренной стороны, важно для оптимизации компоновки и эксплуатации ветряных электростанций с целью минимизации затрат. В то время как в большинстве погодных ситуаций (нестабильная стратификация атмосферы) след от ветряных турбин является лишь локальным эффектом внутри ветряной электростанции, спутниковые снимки показывают, что длина следа от ветряной электростанции составляет несколько десятков километров при определенных условиях (стабильная стратификация атмосферы), что также предсказывается численными моделями. Первый прямой натурные измерения наличия и формы следов от крупных ветряных электростанций, проведенные специально оборудованным исследовательским самолетом в 2016 и 2017 годах, подтвердили, что длина следа превышает десятки километров при стабильных атмосферных условиях, с максимальным дефицитом скорости ветра в 40% и повышенной турбулентностью. Эти измерения были первым шагом в крупном исследовательском проекте по описанию и пониманию физики крупных морских волн с использованием прямых измерений, а также оценки спутниковых снимков и моделей.



Цитата: IntroduceПространственное распространение следа от морских ветряных электростанций не изучено в той степени, в какой длина следа может быть предсказана на основе всех влияющих параметров, таких как характеристики ветряной электростанции, атмосферные условия и состояние моря [23]. Наиболее эффективным механизмом восстановления следа является вертикальная передача импульса от более высоких слоев атмосферы вниз [24], подразумевая, что атмосферная турбулентность является решающим параметром, определяющим восстановление следа [16,25,26]. Атмосферная турбулентность в основном возникает в результате вертикальных градиентов скорости ветра (механическая турбулентность) и тепловой конвекции (термическая турбулентность). На неровной поверхности земли обильна как механическая, так и тепловая турбулентность, а следы обычно короткие (максимум несколько километров в длину). Гораздо меньшая турбулентность возникает в море из-за малого поверхностного трения и слабых температурных градиентов, поскольку реакция океана на солнечную радиацию медленная. Таким образом, ожидается, что следы от ветряных электростанций над морем будут распространяться дальше по ветру, чем над сушей, особенно при стабильно стратифицированном потоке, который подавляет турбулентность, вызванную термическим воздействием [5,27]. Поскольку морские ветряные электростанции расположены близко к береговой линии (т.е. на расстоянии менее 100 км от побережья), теплый воздух с суши может проходить над более холодным морем, создавая устойчивую стратификацию, особенно весной и летом.


ЦитатаПроверка численных и аналитических моделей и SAR затруднена, поскольку натурные измерения следа от морских ветряных электростанций существуют только в ближнем поле, непосредственно за отдельными турбинами и ветряными электростанциями [22,33,34]. Фактически, в настоящее время не доступны натурные измерения следов в дальнем поле на высоте хаба в большем масштабе за целыми морскими ветряными электростанциями. Немецкий исследовательский проект WIPAFF (ветропарк Far Field) [35] выполнил первые авиационные измерения дальнего следа скоплений ветряных электростанций в Северном море. Здесь мы обобщаем первые измерения и сравниваем их с численным моделированием модели исследования и прогнозирования погоды (WRF) [36].



ЦитатаОбсуждение


Как и ожидалось из результатов наблюдений дистанционного зондирования, численных и аналитических исследований [13,20,22,24,28,30,31,32,56,57], дефицит скорости ветра с подветренной стороны морских ветряных электростанций, как правило, больше в стабильных, чем в нестабильных условиях, а длина следа больше. Аналогичным образом, наши измерения с самолета показывают явные признаки более продолжительного следа для всех полетов в стабильных условиях, тогда как в нестабильных условиях след не наблюдался вдали от ферм (см. Таблицу 1). Эти первые воздушно-капельные результаты подтверждают предположения, сделанные в предыдущих исследованиях. Дальнейший подробный анализ стратификации и длины следа будет представлен в будущей работе, поскольку точный анализ устойчивости очень сложен и должен выполняться для каждого отдельного полета, что выходит за рамки данной статьи.
......

Наши наблюдения с воздуха дают первое подтверждение на месте существования далеких следов, простирающихся по меньшей мере на 45 км с подветренной стороны от ветряных электростанций, подтверждая способность численного моделирования и спутниковых снимков SAR фиксировать пространственную структуру следов ветряных электростанций. Предусмотрен дальнейший анализ для различных атмосферных условий, чтобы обеспечить более четкую количественную взаимосвязь между скоростью ветра, интенсивностью турбулентности, стабильностью атмосферы и длиной следа.


Таким образом, из проведенных исследований следует, что вследствии различий шероховатости морской поверхности и поверхности суши существуют различия во влиянии морских ветряков по сравнению с сухопутными.
Отредактировано: Morlok - 25 августа 2022 10:35:46
  • +0.12 / 6
Пенсионэр
 
russia
68 лет
Слушатель
Карма: +16.71
Регистрация: 27.08.2011
Сообщений: 1,124
Читатели: 0
Цитата: Cheen от 25.08.2022 17:14:19Не могла бы, к сожалению, если с первого раза понятно не получилось, то вряд ли получится со второго. Чукча - не писатель Грустный
Если кто понял - пусть переформулируют, по желанию.

Насколько я понял, Вы хотели сказать, что вклад ветряков в конвекцию невелик. Добавлю, на некотором удалении от лопастей число Рейнольдса уменьшается вместе со скоростью потока.
Отредактировано: Пенсионэр - 25 августа 2022 20:25:21
  • +0.00 / 0
Cheen
 
ussr
Малороссия
Слушатель
Карма: +14.52
Регистрация: 28.06.2014
Сообщений: 26,662
Читатели: 6
Цитата: Пенсионэр от 25.08.2022 20:09:13Насколько я понял, Вы хотели сказать, что вклад ветряков в конвекцию невелик.

Нет. Конвекция - это вид теплопередачи. Куды ж без неё. Я хотела сказать что вклад ветряка, кмк, больше не в привлечении теплых масс воздуха сверху, а именно в том что он мешает конвективным потокам идущим  снизу и отводящим тепло. 
.
  • +0.03 / 2
  • Скрыто
Сейчас на ветке: 3, Модераторов: 0, Пользователей: 0, Гостей: 2, Ботов: 1