Een zegen voor windparken, de gemiddelde dagelijkse windsnelheden nemen over een groot deel van de wereld toe na ongeveer 30 jaar van geleidelijke vertraging. Onderzoek onder leiding van een team van Princeton University toont aan dat de windsnelheden in de noordelijke regio's op de middelste breedtegraden sinds 2010 met ongeveer 7% zijn toegenomen.

De bevindingen markeren een omkering van het patroon van afnemende wind in deze regio's sinds de jaren tachtig - een fenomeen dat bekend staat als wereldwijde terrestrische stilstand. Gericht op regio's van Noord-Amerika, Europa en Azië waar windenergie in opkomst is, de onderzoekers analyseerden windsnelheidsrecords verzameld tussen 1978 en 2017 van meer dan 1, 400 weerstations. In een paper gepubliceerd op 18 november in Natuur Klimaatverandering , ze toonden aan dat, hoewel de windsnelheden vanaf 1978 met ongeveer 2,3% per decennium afnamen, sinds 2010 zijn de windsnelheden bijna drie keer zo snel gestegen.

Het onderzoek, die alleen naar regionale gemiddelden keek, niet onderzocht hoe de toename van windsnelheden de ernst van stormen zou kunnen beïnvloeden, die ook is toegenomen.

Het team onderzocht de mogelijke oorzaken die ten grondslag liggen aan wereldwijde terrestrische stilstand en de omkering ervan. Hoewel veranderingen in verstedelijking en vegetatie zijn voorgesteld als bijdragen aan wereldwijde terrestrische verstilling, deze trends zijn sinds 2010 niet gekeerd zei Zhenzhong Zeng, die de studie leidde als een postdoctoraal onderzoeker in samenwerking met Eric Wood, Princeton's Susan Dod Brown hoogleraar civiele en milieutechniek, Emeritus.

Zeng en zijn collega's gebruikten statistische methoden om associaties te testen tussen variaties in windsnelheid en een reeks goed gekarakteriseerde oscillaties in de oceaanatmosfeer. Ocean-atmosfeer oscillaties, die de verdeling van warmte en druk veranderen, lang werd begrepen dat het de oceaanwindsnelheid aanstuurde, en deze studie toonde de globale relatie aan tussen de oscillaties en windsnelheden op het land.

De analyse toonde aan dat in elke regio van de wereld, specifieke grootschalige oscillaties in de oceaanatmosfeer, die worden aangedreven door vele factoren, waaronder de ongelijke verwarming van het aardoppervlak in verschillende regio's, waren waarschijnlijke verklaringen voor de waargenomen trends in windsnelheden.

Door hun bevindingen uit te breiden tot de opwekking van windenergie, de onderzoekers berekenden dat een typische windturbine die de wereldwijde gemiddelde wind ontvangt, in 2017 ongeveer 17% meer energie zou hebben geproduceerd dan in 2010. En met behulp van klimaatindices om toekomstige windsnelheden te voorspellen, ze voorspelden een stijging van 37% tegen 2024.

Windsnelheidstrends kunnen verantwoordelijk zijn voor een groot deel van de toename van de efficiëntie van de productie van windenergie in de Verenigde Staten van 2010 tot 2017, overwegende dat technologische innovaties in windturbines mogelijk een kleinere rol hebben gespeeld dan vaak wordt aangenomen, zei Zeng, die nu universitair hoofddocent is aan de Southern University of Science and Technology in Shenzhen, China.

"We voorspellen dat de stijgende trend van de windsnelheid 10 jaar zal voortduren, maar we laten ook zien dat, omdat dit wordt veroorzaakt door oscillaties in de oceaanatmosfeer, misschien een decennium later zal het weer omkeren, " zei hij. En aangezien de levensduur van een windturbine meestal maximaal 20 jaar is, het hebben van betrouwbare prognoses van windsnelheden op bepaalde locaties kan cruciaal zijn om slimme investeringen in windenergie te doen en het wereldwijde aandeel van hernieuwbare energie te vergroten.

"Weten over mogelijke neerwaartse trends in windsnelheden op de langere termijn kan inderdaad zeer nuttig zijn voor de planning van toekomstige windenergie-infrastructuur, " zei Charles Meneveau, een professor werktuigbouwkunde aan de Johns Hopkins University die niet bij het onderzoek betrokken was. "Dit soort onderzoek het mengen van geowetenschappen en techniek om fenomenen van grote maatschappelijke betekenis op te helderen, komt op tijd en zal ons begrip van de nauwe banden tussen klimaat en samenleving vergroten."