Windsnelheden over de hele wereld lijken af ​​te nemen in een fenomeen dat bekend staat als 'stilling' en Europese wetenschappers hopen erachter te komen waarom.

Het is waarschijnlijk weinig mensen opgevallen, maar de wereldwinden worden langzamer. Het is iets dat niet kan worden opgepikt door naar het opwaaiende stof te kijken of te luisteren naar het geritsel van bladeren aan nabijgelegen bomen.

In plaats daarvan, het is een fenomeen dat zich op een andere schaal voordoet, naarmate de gemiddelde mondiale windsnelheid dicht bij het aardoppervlak afneemt. En hoewel het niet de hele aarde gelijkmatig beïnvloedt, de gemiddelde windsnelheid op aarde is elk decennium met 0,5 kilometer per uur afgenomen, volgens gegevens vanaf de jaren zestig.

Bekend als 'stilling', het is pas in het laatste decennium ontdekt. En hoewel het misschien bedrieglijk kalm klinkt, het kan van levensbelang zijn, ontbrekend stukje van de puzzel over klimaatverandering en een ernstige bedreiging voor onze samenlevingen.

Dr Cesar Azorin-Molina, een klimatoloog aan de Zweedse Universiteit van Göteborg en hoofdonderzoeker van het door de EU gefinancierde STILLING-project, is van mening dat het dringend nodig is om de oorzaken van stillegging in een veranderend klimaat te achterhalen.

Terwijl 0,5 kilometer per uur misschien nauwelijks genoeg lijkt om veren op te blazen, hij waarschuwt dat langdurig stilleggen ernstige gevolgen zal hebben.

'Er zijn ernstige gevolgen van windveranderingen in gebieden als landbouw en hydrologie, voornamelijk vanwege de invloed van wind op verdamping, ' zei dr. Azorin-Molina. 'Een dalende trend in windsnelheid kan gevolgen hebben voor de elektriciteitsopwekking op de lange termijn, en zwakkere winden kunnen ook leiden tot minder verspreiding van verontreinigende stoffen in grote steden, luchtkwaliteitsproblemen verergeren en daardoor de gezondheid van de mens aantasten.'

Wereldwijde windjacht

Dr. Azorin-Molina probeert te ontrafelen of stillegging een recent fenomeen is als gevolg van door de mens veroorzaakte klimaatverandering of dat het in het verleden heeft plaatsgevonden als onderdeel van grotere klimaatcycli.

Om dit te doen, hij en zijn begeleider, Prof. Deliang Chen, zijn 'reddende' wereldwijde windsnelheidswaarnemingen die dateren uit de jaren 1880.

'Het gaat over het kennen van het windklimaat in het verleden om de huidige stilte te begrijpen, ' legde dr. Azorin-Molina uit. 'Vanaf daar, betrouwbare toekomstige windsnelheidsprojecties zijn nodig voor klimaatadaptatie.'

De wereldwijde jacht van het project op historische weerrecords heeft Portugese weerboeken van de Azoren aan het licht gebracht. vanaf 1907. Het heeft ook observaties van het Blue Hill Observatory, in Milton, Massachusetts, VS, die dateren uit 1885.

Al deze gegevens worden gedigitaliseerd en vervolgens gehomogeniseerd door vergelijking met referentiegegevensreeksen, zodat ze van een voldoende hoge kwaliteit zijn om te gebruiken bij het onderzoeken van stilling.

'Samen, het zal ons nieuwe inzichten geven in windvariabiliteit in regio's die nog nooit eerder zijn geanalyseerd, ' zei dr. Azorin-Molina. Met deze gegevens, hij hoopt dat het mogelijk zal zijn om enkele van de mogelijke oorzaken te ontrafelen die verantwoordelijk zouden kunnen zijn voor verstilling - iets dat van vitaal belang is om naties te helpen beslissingen te nemen over hoe zich aan te passen aan de sociale, economische en ecologische gevolgen van elke progressieve stillegging.

Een van de leidende theorieën is dat verstedelijking en veranderend landgebruik de ruwheid van het landoppervlak vergroten, het vertragen van de wind. Anderen suggereren dat klimaatverandering de oorzaak kan zijn van de daling als gevolg van veranderende patronen in de manier waarop lucht rond de planeet circuleert. Of het kan te wijten zijn aan verouderde instrumenten voor windsnelheid die onnauwkeurige resultaten opleveren.

Cloud ankers

Maar er zijn ook aanwijzingen dat de pluizige cumuluswolken die door de wind over onze oceanen waaien, ook een rol kunnen spelen bij het veranderen van deze luchtcirculatiepatronen.

Hoewel het niet bekend is dat cumuluswolken betrokken zijn bij het stilleggen, ze zijn niet alleen maar passagiers van de wind en kunnen andere belangrijke effecten hebben op de windcirculatiepatronen in de wereld.

Volgens meteoroloog dr. Louise Nuijens, hoofdonderzoeker van het Cloudbrake-project, deze wolken in subtropische gebieden kunnen fungeren als ankers, het creëren van weerstand en het vertragen van de passaatwinden.

Slecht begrip van hoe de enorme oevers van cumuluswolken boven de subtropen de mondiale winden veranderen, leidt dus tot grote onzekerheden in de voorspellingen van toekomstige klimaatverandering.

In tegenstelling tot diepe onweersbuien met cumuluswolken, deze gezwollen, cumuluswolken bij mooi weer zijn te klein om te worden geregistreerd op de schaal waarop de meeste klimaatmodellen draaien.

'Deze kleine wolken zijn een bron van onzekerheid in klimaatmodellen, niet alleen vanwege hun rol bij het onderscheppen van zonne-energie, maar ook vanwege hun mengeffect, ', aldus dokter Nuijens. 'Effectief, het proces van convectieve menging zorgt ervoor dat deze wolken atmosferische warmte en momentum transporteren, waarvan we veronderstellen dat het de wind doet breken en oppervlaktepassaatwind creëert.'

Haar team aan de Technische Universiteit Delft in Nederland is al begonnen met het modelleren van individuele cloudmixing, een proces met fijne resolutie dat ze vervolgens op wereldwijde schaal hopen te reproduceren met behulp van krachtige computers.

Hulp van bovenaf

Ze verwachten gegevens van de Aeolus-satelliet van de European Space Agency te gebruiken wanneer deze volgend jaar wordt gelanceerd.

Het zal de eerste orbiter zijn die windprofielen vanuit de ruimte levert, profielen die vooral belangrijk zijn voor het bestuderen van windsnelheden boven oceaangebieden.

Zodra Aeolus een jaar aan gegevens heeft verzameld, een vliegtuig van DLR, het Duitse ruimteagentschap, zal onder Aeolus vliegen met exact dezelfde windlidar-apparatuur om de nauwkeurigheid te controleren.

Naast het helpen van degenen die proberen klimaatverandering op de langere termijn te voorspellen, het onderzoek zou ook kunnen helpen bij het verbeteren van de modellen die worden gebruikt om het weer hier in Europa te voorspellen.

wolkrem, gefinancierd door de Europese Onderzoeksraad van de EU, werkt samen met wetenschappers van het European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) om te proberen de invloed van cumuluswolken op voorspellingen van nabije oppervlaktewinden te begrijpen.

'We weten dat een van de beste voorspellingen in Europa, die van het ECMWF, voorspelt wind dicht bij het aardoppervlak die iets anders is dan de waargenomen wind, ', aldus dokter Nuijens. 'De vraag is, "Wat veroorzaakt dat?" Een idee is dat het te maken heeft met convectieve menging die uit deze cumuluswolken komt.'

Betere voorspelling van wind kan niet alleen helpen om de voorspellingen van de dagelijkse weersomstandigheden voor mensen in heel Europa te verbeteren, het kan ook van vitaal belang zijn voor het beheer van hernieuwbare energiebronnen.

'Op de middelste breedtegraden, zoals hier in Europa, er is onzekerheid bij het proberen te voorspellen hoe sterk de wind is op 100 meter - op het niveau van de windturbine, ', aldus dokter Nuijens. 'Windparken willen de variabiliteit weten, zodat ze hun energieproductie vooraf kunnen voorspellen en zelfs kunnen koppelen aan de productie van zonne-energie, dus we proberen deze relaties tussen wind en bewolking ook voor de zonne-industrie te begrijpen.'