當風吹得一年比一年慢……世界將會如何?

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圖片來源:路透社

地球之所以有風,源於不同地方受熱不一,受溫差驅動而成。空氣溫度有別,較熱的空氣會膨脹,空氣密度及氣壓也相對減低,當附近較涼的空氣流入填補空缺時,就會形成風。去年夏季至秋季,歐洲多地經歷長時間風旱(wind drought),許多地方風速比年平均水平慢約 15%。研究人員更預測,隨著二氧化碳水平上升和地球兩極變暖,地球風速也會下降,有全球陸地風速靜止(global terrestrial stilling)的擔憂。風力變弱,影響的除了天氣本身,還有風力發電和植物生長等不同方面。

全球暖化,還拖慢了風速

事實上,全球陸地風速已開始靜止,1978 到 2010 年全球地表風速每 10 年下降 2.3%。即使 2010 年後全球平均風速有所增加,從每小時約 11.26 公里增至 11.9 公里,但聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)預測未來數十年風速仍將放緩,到 2100 年年平均風速可能下降達 10%。英國雷丁大學大氣科學教授 Paul Williams 向耶魯大學環境學院的網上雜誌 Yale E360 表示,兩極寒冷、熱帶溫暖,為地球帶來風,但現在「溫差正在減弱,北極變暖的速度比熱帶地區快」。

「自然」(Nature)雜誌近期有研究反映,北極變暖速度自 1979 年起是世界其他地區的 4 倍,比科學家過去估計的更多,亦可能預示著風速下降比預期更嚴重。風是氣候變化研究中的新領域,人們只掌握近 70 年數據,如果數據歷史更長,相信有助瞭解地球風力變化。最近就有相關創新研究,通過檢測史前上新世(Pliocene)時期塵埃落定的地點及數量,重構當時的風以至氣候趨勢。該研究作者、哥倫比亞大學拉蒙特-多爾蒂地球觀測所(LDEO)研究員 Gisela Winckler 稱,上新世溫度及二氧化碳水平與今天相似,對比古今兩個時期的西風帶(westerlies,中緯度地區從西向東吹的盛行風)運動:「現代觀測到的兩極,將繼續因人為因素進一步變暖…… 風會變弱、緩和。」

沒有風,地球會發生甚麼事?

強風吹拂有助緩解城市停滯的污濁空氣;風速低不利城市消散高溫。 圖片來源:Jerome Favre/Bloomberg via Getty Images

溫差與風關係密切,Winckler 建立的研究模型,也得出未來風會更弱更和緩的結果。風愈趨靜止,對人類或其他物種、植物都有重大影響。植物生理學家 P.S. Nobel 早年曾提出:「風影響植物的生長、繁殖、分佈、死亡,並最終影響植物的演化。」美國西海岸的巨杉(giant sequoias)就依賴來自太平洋另一邊的戈壁沙漠、經風吹拂過來的磷。猶如灣流引擎的風力,會在大西洋帶動墨西哥灣暖流(Gulf stream),形塑世界不少地方的氣候。地表風的減緩,或會擾亂洋流的氣溫傳送帶,導致乾旱、更冷的天氣、更強烈的冬季風暴。速度快過正常水平的風,則會摧毀樹木、增加蒸散率,對乾旱地區的農牧業構成挑戰。

風速下降對人類尚有更多切身影響。風變慢,就無法帶走空氣污染下城市的焗促空氣,加劇熱浪。由於飛機升空要靠逆風,慢風速下也更難起飛。Williams 舉例,由於逆風減緩及氣溫上升,A320 空中巴士在希臘一個機場的最大起飛重量,過去 30 年間已減少 4 公噸。此外,如果全球陸地風速繼續靜止,作為替代能源的風能產量也會減少。「風速下降 10%,不代表能源產出只會下降 10%。風力發電機的效率比較低,它們自風中可換取多少能量有其限制。」他指,風速下降 10%,實際上會導致風力產量下降 30%。

在英國,24% 能源來自逾 11,000 台陸上及海上風力發電機,歐盟也有約 15% 電力來自風能,美國的風力發電則提供近 1 成公用事業發電。預計 2050 年全球電力消耗將增加兩倍,但風速減弱,相信令增加電力供應變得更難。在當下,雜誌稱風力減弱也可能加劇能源市場波動,例如一個地方的天然氣價格飆升,或遇上特別寒冷的冬天時,偏偏當地風速變慢,難以產生風電,能源價格便可能上漲至超出人們可承受的範圍。去年風旱,歐洲天然氣價格就上漲 450% 以上,北歐地區的電力成本也比上一年上漲 470%