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城市土地上的气溶胶可能会加速冰雹风暴的形成

来源:   2021-01-14 16:27:38

根据美国能源部太平洋西北国家实验室的最新研究,城市景观和人造气溶胶有可能加速冰雹风暴的形成。

由大气科学家范继文领导的研究小组创建了两个风暴模型。一个是在德克萨斯州休斯顿附近的地区,另一个是在密苏里州的堪萨斯城。该团队模拟了两种风暴的多种版本,有无城市和气溶胶,以隔离这两个不同因素的影响。由于已经存在相互独立的城市模型和气溶胶模型,因此它们总是经过串联测试。

研究人员发现,城市土地和气溶胶共同作用,使堪萨斯城的大雹发生频率增加了约20%。相比之下,休斯敦风暴是“温和的”,但仍导致降雨扩大,持续时间更长,降雨的时间比预期的要早。

休斯敦风暴不是以冰雹为模型,而是海风引起的雷暴。这项研究是在早期的研究得出结论之后得出的结论,即城市比周围地区温暖,这是因为建筑物吸收和保留阳光的热量不同于树木和农田,而且还阻挡了风的流动。

太阳能的作用

堪萨斯城模式可能会给太阳能行业带来特别麻烦。在PNNL模型中,来自城市的热量沿顺风传递,在暴风雨在城乡北部边界形成后刚好遇到暴风雨。当温暖干燥的空气与凉爽潮湿的乡村空气相遇时,会加剧收敛。

最终导致了更猛烈的风暴,向城市土地转移。当将气溶胶与城市景观一起建模时,两者结合起来会放大冰雹,产生更加危险的冰雹。

长期以来,冰雹一直困扰着农村地区的公用事业规模的太阳能装置。2019年,得克萨斯州佩科斯县的一场冰雹破坏了178兆瓦中途太阳能项目的40万块面板。Pecos风暴是过去两年中极少数的极端天气事件之一,这些事件使太阳能项目的财产和意外伤害保险市场变硬。在此期间,保费上涨了多达400%。

研究人员发现,城市景观和气溶胶能够将更猛烈的风暴推向城市。在为城市分布式太阳能项目提供保险时,这可能会带来更多不确定性。尽管分布式太阳能项目的财务风险要小于公用事业规模的设施,但如果城市的冰雹天气变得更加普遍和猛烈,那么确保其抵御冰雹仍然很困难。一个光伏项目在其生命周期内可能会遭受多次极端风暴。

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