最近水灾频发,先是广西,再是东北,连我坐的火车都有两次因为暴雨而停运取消,这还是我第1次经历过火车取消的事,之前只有飞机取消过。之前被定义为10年甚至百年一遇的暴雨,突然间变得年年都要遇了。
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广西洪灾 图源人民日报微博
所以一个很自然的问题就是,为什么最近的反常气候这么多?
传统的解释,比如全球变暖或者厄尔尼诺等,已经渐渐的变得不那么有力了。它们或许能解释为什么气候变得极端,却解释不了为什么会变得这么极端,以及为什么变化的时间会如此之快,又如此有集中的特点,比如今年全是水灾。
所以在今天的文章中,我要拾起两个十几年前就已经提出,但被淹没,而现在看起来其实很有道理的解释。
首先是风力发电对环境的影响。
我们所经历的降雨,本质上是大气环流的结果:温暖的含水蒸气的气流与寒冷的气流相遇导致水冷却凝结,形成降雨。比如说通常情况下,暖湿气流从赤道出发,在中国与西伯利亚来的寒流相遇,锋面相交的位置便是降雨的位置。
我们可以把暖流和寒流比作两只对顶着的拳头,两只拳头相交的地方就是降雨的位置,暖流自南向北顶,寒流自北向南顶。
这条降雨线会从每年的春天从中国海岸开始,4月份左右向北移动来到江南形成梅雨季,随后随着气温的进一步升高,赤道暖湿的加强,进一步北移,此时南方进入相对干旱的季节,这就是小暑附近的北涝南旱的情况;之后随着赤道暖流的相对减弱和寒流的相对增强,降水线会反过来向南移。南方地区的人对这个节律会有非常深刻的感受。
所以我们可以看出,降水很大程度上取决于季风,而季风如果没有在正确的时间达到正确的强度,天气自然就要紊乱。
而风力发电最大的问题就是它非常大的削弱了季风。它从风当中抽取了大量的能量转换成电能,因此如果风力发电过多,季风就会被非常大的削弱。
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虽说我学的是航空航天,但风力发电才是我们这个家族的本行,实际上我们是全中国第一批做风电的人,我小时候的玩具很多都是维斯塔斯的风机模型,当时诸如金风这样的中国自主品牌还没有起来。从职业选择的角度,我其实是家族里比较叛逆的,同时也意味着,虽然我没有真的干风电,但在耳濡目染下,也是很了解的。
我很清楚地记得20年前当时的大人们谈论起风力发电,一个普遍认可的结论就是这个东西可以搞,但不应该搞多,就是担心搞得太多会对季风造成过大的削弱,进而引起气候的紊乱。国内国外都有这样的声音。
不过很糟糕的是,大家对于究竟应该搞多少没有达成过一致,甚至从来没有深入的定量研究过这个问题。结果就是你来一点,我来一点,都认为自己搞的不多,觉得再来一点也无所谓,却不知道量变已经开始引起质变了。究竟多少是多多少是少,至今都不知道,不过很肯定的是,现在已经显然是多了。
最近几年再谈起这个问题,就连风电行业本身的人也开始反思扩张的节奏。上面说的担忧已经基本上成为了行业的共识,只不过很少为行业外的人所知而已。很多公司开始研究微风发电技术,以避免对季风造成过多的影响,甚至国家也开始在扶持这方面的研究。
在我们这里最主要的风电场都是在北方,借助西伯利亚来的寒流发电,这样一来,自北向南的那支寒流的拳头就会比之前弱很多,因此暖湿气流就会用更快也更猛的速度推进,既导致降水的提前,也会导致南方出现普遍的高温。这一解释不多见,但其实是成立的。
还有另外一个我也认为很重要的解释:电动车的过多。
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我们在谈论气候时,不仅仅谈论一整个国家,或者一个是大陆这样大的范畴,一个城市甚至一个区也可以拥有自己的微气候。在讨论这些地方时,诸如汽车这样的事情就要被纳入考量。汽车这样的东西,虽然纯粹是人造,但也确实对环境造成了影响。
一个很重要的影响是内燃机汽车在使用时会产生大量的热,实际上内燃机效率能达到45%左右便已经相当不容易,剩下的能量全都被散出去了。这些热就会在一定的范围内参与气候的平衡。
所以可以想象当一个地方的汽车被大量替换为电动车时,原本来自内燃机的热便会消失,于是城市会相较于过去变得更冷。更冷便自然有助于水凝结成水滴,形成降雨,于是降雨便会增多。
这其实也是一个历史相当悠久的结论。早在2013年时, BBC便已经把当年的英国洪灾归结于小排量汽车的增多和人们驾驶汽车的减少导致的城市热量的下降。当年甚至没有这么多的电动车,而显然相较于小排量的内燃机车,电动车在降温上造成的影响更显著。如果一个城市10%甚至20%以上的汽车都被换成了电动车,那可想而知降雨就是要增多的,多很多。
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环境问题是一个系统工程,而但凡是系统工程,头痛医头,脚痛医脚都基本上可以肯定是要南辕北辙的,因为你这样做的时候,也会引起其他的变化,很多时候就会适得其反。
比如说工人收入不高,那是否应该立法强制提升工资呢?是否颁布这样的一条法律就解决问题了呢?答曰一定不是,因为很多公司特别是小微企业,只是勉强能保证收支平衡而已,强行提升工资,一定会导致它们出现财务问题乃至破产。大量的企业特别是小微企业的集体破产,反而会更进一步增加失业率;
而若为了保证小微企业的正常运营,又要提升工资,几乎唯一的可能就是减税以弥补他们在工资方面的支出的增加,而企业税的大量降低,又会导致政府的财政出现相当高的赤字,赤字又可能引发高通胀等一系列麻烦,最终结果很有可能是我们涨了工资,但物价的提高也让我们没有增加工人的购买力……
所以针对工资不高,“立法强制提升工资”这个药方不能说错,但只应该在方方面面都非常周全地考虑到之后才做出,这背后需要辅以大量的计算。随随便便提出这个药方的人一定是鲁莽而无知的。
我们还是回到环保问题,很多问题的答案并没有看起来那么简单。比如电动车真的环保吗?在法国这样70%的电都由核电产生,或者在美国这个考虑到天然气在内80%以上的电都由清洁能源产生的国家,电动车确实比燃油车更低碳环保。
但在我们这儿,煤炭提供了6成以上的电力。考虑到这样的情况,特斯拉每行驶一公里碳排放大致在190克左右,而如果按照每100公里5升汽油计算,汽油车只需要135克碳排放。所以这个问题的答案并没有看起来那么显然。
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二湘空间拍摄
再比如,骑自行车真的会比开汽油车更低碳吗?答曰,如果我们单看骑自行车和开车的过程,确实可以这样说,但从系统工程的角度,我们需要把各方面的影响都考虑在内。
比如张三开了5公里汽车,一点都不饿,不需要多吃任何东西;李四骑了5公里自行车,觉得很累,于是吃了一盒智利进口车厘子。这里就出了问题:智利进口的车厘子在运输过程中消耗的化石能源大致相当于自身重量的两倍,李四为了补充自己骑车带来的饥饿感,实际上造成了比张三更高的碳排放。而从系统工程的角度,这个饥饿感是必须要考虑进去的,这才叫全面考虑各方面的影响。
所以上面提到的这两个问题,如果不假思索就说是,那很可能只是把小学科学课本背下来而已。但如果要是说“得算一算”“不一定”乃至“不是”,倒很可能是真正的环境学家和系统工程学家。
回到我们刚才提到的风力发电和电动车,这些东西确实有他们环保的点,但是我们评估的时候,还是要把各方面的影响都考虑在内。而如果要是这样考虑,结果就很有可能不再一样。
作者:海北尬生,因其尝求学于北海之北,每不顾环境而放尬言,故起此名也。喜航天,爱读书,本学理工,爱好文学。
~the end~
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