2018年12月1日傍晚6点30分左右,一场EF-1级龙卷风在美国伊利诺伊州马罗阿附近形成。尽管国家气象局在该地区配备了先进的多普勒雷达设备,却未能探测到超级单体雷暴中任何旋转迹象,未能及时向居民发出预警。幸运的是,地面上的风暴追逐者目击了龙卷风,气象学家才得以在风暴袭击城镇前20分钟发布龙卷风警报。事后调查发现,雷达失灵的原因竟是附近的风力涡轮机。
气象雷达的工作原理是发射无线电波脉冲,并接收从目标反射回来的信号。这些目标既包括雨、雪、冰雹等天气现象,也包括鸟类、建筑物和风力涡轮机。在马罗阿事件中,雷达脉冲被风力涡轮机叶片反射,传回了错误的数据。直到风暴经过风电场后,雷达才读取到真实读数。这只是风能带来的一个额外劣势,但并非孤立事件。
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大约十年前,在伊利诺伊州此次龙卷风爆发之前,国家气象局就曾在威斯康星州道奇县安装的数十台工业级风力涡轮机附近发现类似异常。那里的雷达显示有降水,而同期卫星图像却显示天空晴朗。风电场干扰了雷达系统,专家们最终找出了原因。这与大型风力涡轮机的布局密切相关:该风电场建在铁岭以东约两英里处,距离伊利诺伊州沙利文附近的国家气象局天气监视多普勒雷达以北约三十英里。
这一现象提醒人们,可再生能源在发展过程中也会带来意想不到的技术挑战。气象部门需要评估风力涡轮机对雷达的干扰,改进算法或调整设施布局,以确保极端天气预警系统的可靠性。
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