時間的腳步邁入十月後，空氣中的涼意也越發明顯了，一群天鵝抖動著翅膀，開始每年一次的冒險——往越冬地遷徙。
它們飛過河流、森林，沿著相對固定的遷徙路線飛行，一切都很順利。
但是，也會有些例外，比如，在經過某些區域時，由於感覺到強大的氣流，它們不得不改變原有路線。
是什麼區域有這麼大的“魔力”？
這些區域就是風電場群，其會改變鳥類的遷徙路線，一些未能避開風電場群的鳥類甚至可能殞命於此。
雖然會對鳥類等造成影響，但作為一種清潔的可再生能源，風電場群正在全球範圍內快速發展。
撒哈拉沙漠面積達900多萬平方公里，這裡地廣人稀，看起來一片荒蕪。然而荒蕪背後卻蘊藏著巨大的寶藏。如果將這個寶藏充分開發出來，這一大片區域都可能發生巨大變化。
這個寶藏就是可再生能源。
有研究表明，如果在此區域大規模修建風電場或光伏發電場，其產生的電能是當前全球每年消耗電能的四倍多。
但更令人意想不到的是，此舉還可以使該區域的降水量翻倍，增加植被覆蓋率，而植被生長又將進一步增加降水，形成良性循環。
或許在不久的將來，這片沙漠將變成綠洲，雨養農業和畜牧業將在這裡蓬勃發展起來。
但這樣的良性循環並不一定會發生在每個地方，如今，在風力發電的潛力被普遍看好之後，越來越多的研究指向了更深一層的問題——大規模修建風電場會對氣候產生怎樣的影響。
1. 減小局地風速
從直觀上看，風電場群產生的最直接影響就是會改變風速。
“如果你去過風電場就會發現，風力渦輪機的旋轉葉片很大，一般為幾十米長，有的甚至超過百米。當風吹過葉片時，由於葉片橫截面的形狀上下不對稱，風在通過葉片上方的時候流速大，下方的時候流速小。這就會導致葉片上方的壓強小，下方的壓強大，這種壓力差會產生升力，令葉片旋轉。”中國氣象局專業氣象服務首席專家陳正洪說。
他在最近發表的文章《近20年來風電場（群）對氣候的影響研究進展》中，對國內外風電場群對氣候影響的相關研究成果進行了總結。
可以想見的是，風電場其實相當於一道有縫隙的“屏障”，因此當風通過時會降低風速。
有研究者利用數值模擬方法，在900平方公里的範圍內分別設置1、9、36個風電場，計算相應風速在不同位置的變化，最後發現風電場效應使得風速明顯衰減：進入風電場的風速是8-9米/秒，風電場最大衰減後風速只有5米/秒，在20公里以外風速開始回升。
陳正洪說，“風力發電機運行過程中，會吸收氣流的動量，增加地表的摩擦力，這會導致風電場內部及下游地區的風速衰減，並且風速的恢復需要一定的距離。風速衰減的影響範圍為 5-60公里，隨著風電場規模的增加而擴大，一般風電場內部風速可減小8%-16%，並且隨著環境風速的增加而減小。”
2. 多產生增溫效應
風力發電機就像一座高聳的“空氣攪動機”，葉片在不停地攪動上下方的空氣，因此在垂直方向上會加強空氣的流動，這就會對溫度造成影響。
“在大氣層結穩定的情況下，上層的空氣溫度更高，下層的更低，在葉片的攪動下，上層的空氣被帶到下面，導致下層的空氣溫度升高。”陳正洪說，“另外，由於風電場內部和下游地區的風速減小，如果這個區域的下墊面恰好又比較潮溼的話，蒸發就會減弱，從而導致溫度上升。”
目前大多數研究得出的結果都是風電場具有地表增溫效應，並且這種效應夜間強於白天，夏季強於冬季，尤其以夏季夜間的增暖效應最為強烈。
不同規模大小的風電場可使其地表溫度增加0.18℃-0.7℃。當然，也有發現降溫效應的。這主要取決於近地層大氣層結的穩定度，不同的穩定度造成風電場對近地層氣溫產生或上升或下降的效應。
至於風電場對降水量的影響，目前的研究還相對較少。風電場的設置改變了近地層的感熱和潛熱通量以及動量和風速，從而會間接改變降水量和雲量。
如前所述，在撒哈拉沙漠中大規模修建風電場可以增加降水量。但在具體研究中需要綜合考慮熱量和水分傳輸、風速變化、地形等多種因素才能知道局地降水量最終是增加還是減少。
3.風電場的全球氣候效應
如果未來風能發電達到一定規模，比如佔全球總髮電量的10%甚至更高，那麼這將對全球氣候產生何種影響？
研究者假定到2100年全球使用風能佔總能源的10%以上，即在全球大約5800萬平方公里的陸地上（相當於全球陸地面積的39%）設置風電場，沿海水深小於200米的地區（1000萬平方公里左右）也設置風電場，考慮風機設置高度不同，旋轉葉片直徑不同，以及風機間距不同，做多組試驗，從而產生不同的風電量，模式各運行60年。結果發現，陸地風電場設置使全球陸地年平均氣溫升高0.15℃，而沿海風電場試驗中全球年平均氣溫沒有變化。
IPCC第五次評估報告結果顯示，在模擬的多個排放情景下，相對於1850年至1900年，21世紀末期（2081年至2100年）全球地表溫度變化可能超過1.5℃。
可見，風電場對全球造成的變暖效應遠低於人類活動排放的溫室氣體造成的變暖效應，但仍不可忽視。
當前，全球能源系統正在發生深刻變革，隨著可再生能源技術的發展，風力發電的成本將進一步下降，最終可與傳統能源相抗衡。
陳正洪認為，風能利用是減少碳排放的關鍵，我們需要加強影響機理的研究，找出主要的影響因子，構建更加完善的模型，同時根據影響原理尋求可行的低影響風電開發方案。
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