شالوده های توربین بادی فراساحلی ممکن است با مخلوط کردن آب دریا سطح اقیانوس را خنک کنند

ویرایش شده توسط گابی کلارک، بررسی توسط رابرت ایگان

این مقاله با توجه به روند و سیاست‌های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

تحقیقات جدید در پروژه PELAgIO ECOWind نشان داده است که چگونه مزارع بادی فراساحلی می توانند بر دمای اقیانوس ها و اختلاط تأثیر بگذارند و چرا تأثیرات آنها به شرایط محلی بستگی دارد.

از آنجایی که مزارع بادی فراساحلی به بخش فزاینده ای از آینده انرژی های تجدیدپذیر بریتانیا تبدیل می شوند، دانشمندان در حال تلاش برای درک بهتر نحوه تعامل آنها با محیط زیست دریایی هستند.

تیمی از دانشمندان به رهبری میشلا دی دومینیسیس از NOC دریافتند که اگرچه ساختارهای توربین بادی فراساحلی می‌توانند اختلاط و دمای اقیانوس‌ها را تغییر دهند، اما اثرات آنها به شدت به شرایط اطراف بستگی دارد.

محققان با استفاده از ترکیبی از مدل‌سازی کامپیوتری پیشرفته و مشاهدات دنیای واقعی جمع‌آوری‌شده در مزرعه بادی دریایی Seagreen، بزرگترین مزرعه بادی دریایی اسکاتلند، چگونگی تأثیر پایه‌های توربین بر حرکت آب در اقیانوس را بررسی کردند.

نتایج مدل‌سازی که در ژورنال Scientific Reports منتشر شد، نشان می‌دهد که ساختارهای زیر آب می‌توانند اختلاط طبیعی آب دریا را تقویت کنند و آب خنک‌تر را به سطح و آب گرم‌تر را به سمت بستر دریا بیاورند.

در شبیه‌سازی‌های مدل، اختلاط مربوط به توربین با کاهش دمای سطح دریا در تابستان حدود 0.1 تا 0.3 درجه سانتی‌گراد در داخل و اطراف مزرعه بادی همراه بود. در طول شرایط موج گرمای دریایی مدل‌سازی شده در سال 2023، سرمایش در برخی مکان‌ها از 0.5 درجه سانتی‌گراد فراتر رفت.

اما این مطالعه نشان می‌دهد که تنها یک نوع اثر مزرعه بادی فراساحلی وجود ندارد. در عوض، نوع و سطح ضربه به عواملی مانند فصل، شرایط جزر و مد و لایه لایه بودن ستون آب بستگی دارد. برخی از مناطق نسبت به سایرین به اختلاط اضافی بسیار حساس تر هستند، به ویژه مناطق انتقالی بین آب های مختلط و طبقه بندی شده.

دی دومینیسیس، دانشمند ارشد تحقیقاتی در NOC و نویسنده اصلی، گفت: "ساختارهای مزرعه بادی فراساحلی می توانند اختلاط را در اقیانوس افزایش دهند، اما این همیشه منجر به تغییراتی نمی شود که به راحتی بتوانیم آنها را تشخیص دهیم. شرایط محیطی تعیین می کند که این اثرات چه زمانی و کجا قوی ترین هستند."

«با ترکیب مدل‌های رایانه‌ای با اندازه‌گیری‌های میدانی، می‌توانیم تشخیص دهیم که چه زمانی و کجا این تغییرات به احتمال زیاد قابل تشخیص هستند و کدام مناطق نسبت به تغییرات حساس‌تر هستند. این می‌تواند به شواهدی در برنامه‌ریزی سایت بادی دریایی در آینده کمک کند، و همچنین به اطلاع‌رسانی طراحی و نظارت بر محیط‌زیست کمک کند."

این تحقیق ممکن است به توضیح اینکه چرا مطالعات قبلی گاهی اوقات برای شناسایی تغییرات واضح ناشی از مزارع بادی فراساحلی با مشکل مواجه شده اند کمک کند. در بسیاری از موارد، اثرات می توانند از نظر اندازه شبیه به تغییرات طبیعی در اقیانوس باشند و تشخیص آنها را دشوار می کند.

برای غلبه بر این چالش، تیم - از جمله محققان NOC، دانشگاه آبردین و اداره دریایی دولت اسکاتلند - اندازه‌گیری‌های میدانی را با مدل‌های عددی ترکیب کردند. این مدل‌ها به شناسایی زمان و مکان احتمالی تأثیرات مزارع بادی دریایی کمک کردند، در حالی که مشاهدات جمع‌آوری‌شده توسط ابزارهای اقیانوس‌شناسی و گلایدرهای خودمختار برای ارزیابی و پشتیبانی از یافته‌های مدل‌سازی شده استفاده شد.

پروفسور دانشگاه آبردین، بت اسکات، محقق اصلی پروژه PELAgIO، افزود: "ما، تیم PELAgIO، بسیار هیجان زده هستیم که تمام کارهای سخت طراحی و اجرای یک جنبه موفق از کار میدانی جدید را می بینیم که امکان اعتبارسنجی ارزش ها و رویکردها را در مدل سازی پیچیده اثرات محیط زیست دریایی (OWFan) در مزارع بادی دریایی فراهم می کند.

مدل‌سازی معتبر، دقیق‌ترین و مبتنی بر شواهد را تا به امروز از اثرات فیزیکی OWF در آب‌های عمیق‌تر و طبقه‌بندی‌شده امکان داده است و در حال حاضر امکان مدل‌سازی در مقیاس وسیع‌تر از اثرات تجمعی این تغییرات فصلی بر روی زیستگاه‌های انواع حیوانات دریایی را همراه با مقایسه اثرات تغییرات آب و هوا فراهم می‌کند.

این کار بینش های جدید ارزشمندی را هم برای دانشمندان و هم برای تصمیم گیرندگان ارائه می دهد.

این چارچوب روشن‌تری برای درک اینکه چه زمانی اثرات مزرعه بادی فراساحلی قابل تشخیص است و چگونه برنامه‌های نظارتی آینده را می‌توان به طور مؤثرتری طراحی کرد، فراهم می‌کند.

نتایج نشان می‌دهد که مشاهدات با دقت هدف‌گذاری شده، به‌ویژه در دوره‌های به شدت طبقه‌بندی‌شده، احتمال بیشتری برای ثبت تغییرات ناشی از ساختارهای توربین دارند.

Michela De Dominicis و همکاران، کنترل های محیطی بر روی قابلیت تشخیص تغییرات هیدرودینامیکی ناشی از سازه های مزرعه بادی دریایی، گزارش های علمی (2026). DOI: 10.1038/s41598-026-71585-0

کارشناسی ارشد زبان انگلیسی، ویرایشگر کپی از سال 2021 با تجربه در آموزش عالی و محتوای بهداشتی. تقدیم به اخبار معتبر علمی. نمایه کامل →

لیسانس زیست شناسی ریاضی، کارشناسی ارشد در نوشتن خلاق. خوش سفر با دیدگاه های منحصر به فرد در علم و زبان. نمایه کامل →