p Turbinas eólicas ao longo do desfiladeiro do Rio Columbia. Crédito:Paytsar Muradyan / Argonne National Laboratory.
p O ar quente sobe, o ar frio afunda. É um princípio básico da natureza. p Porque afunda, o ar frio frequentemente encontra depressões ou terrenos baixos, como um vale ou bacia, no qual coletar, particularmente à noite, à medida que as temperaturas diminuem. Conforme o sol nasce e as temperaturas sobem, o ar frio aquece e se mistura com o ar circundante. Mas durante o inverno, e mesmo na primavera, esse ar frio pode permanecer - muitas vezes por vários dias - em um fenômeno conhecido como "evento de piscina fria".
p Poças frias podem reter poluentes que normalmente se misturariam e se dispersariam com correntes de ar maiores, causando sérios riscos à saúde em áreas urbanas densamente povoadas. Conhecido por reduzir a velocidade do vento e produzir chuva congelante, eles também podem impactar negativamente as turbinas eólicas na área, diminuindo a produção de eletricidade no curto prazo e turbinas potencialmente danosas.
p Pesquisadores do Laboratório Nacional de Argonne do Departamento de Energia dos EUA (DOE) recentemente colaboraram em um período de 18 meses, campanha de campo multi-institucional com a Administração Oceânica e Atmosférica Nacional e outros laboratórios patrocinados pelo DOE para estudar eventos de piscina fria no desfiladeiro do Rio Columbia, ao longo da fronteira Oregon-Washington. O objetivo da pesquisa é compreender melhor e prever eventos de piscina fria, como parte do Projeto de Melhoria da Previsão do Vento do DOE. Suas descobertas foram publicadas recentemente no Journal of Applied Meteorology and Climatology.
p "Do jeito que está, eventos de piscina fria não são bem caracterizados para modelos de previsão numérica de tempo (NWP), "explicou o cientista atmosférico assistente Paytsar Muradyan, da divisão de Ciências Ambientais de Argonne." Sem uma previsão precisa desses eventos, fica muito difícil se preparar para eles, particularmente para produtores de energia. "
p O mau tempo causado por eventos de piscina fria pode diminuir a longevidade das turbinas eólicas, particularmente se as turbinas ainda estiverem ativas durante essas condições ruins. Chuva congelante, por exemplo, ainda vai danificar turbinas em repouso, mas causará mais danos quanto mais rápido eles se moverem, levando a problemas com a produção geral de eletricidade e a estabilidade da rede elétrica.
p "Se você não pode prever esses eventos, você não pode planejar e acomodar mudanças em sua produção de eletricidade, "disse Muradyan." Você acha que estará produzindo uma certa quantidade de eletricidade um dia, mas com ventos baixos repentinos causados por um evento de piscina fria, você não será. "
p Os efeitos imprevisíveis de eventos de piscina fria na geração de eletricidade podem continuar mesmo após o evento ter diminuído. Quando o ar frio finalmente se mistura e se dispersa no ar mais quente, pode causar mudanças repentinas e dramáticas na velocidade e direção do vento, referido como "ramp-ups" ou "rampas de vento".
p "Melhorar a previsão dessas rampas de vento pode levar a uma rede elétrica mais estável e a um custo geral de eletricidade mais baixo, "Muradyan explicou.
p Para chegar a essas previsões, os pesquisadores coletaram grandes quantidades de dados para caracterizar eventos de piscina fria. Esses dados podem então ser usados para melhorar a parametrização em modelos NWP. Os pesquisadores estavam principalmente interessados em perfis verticais colocados de velocidade do vento, Direção do vento, temperatura e umidade para desenvolver critérios para identificação de piscinas frias.
p Argonne forneceu dois perfis de vento radar e dois perfis de vento sodar; ambos foram usados para analisar a profundidade das piscinas frias e a distribuição da velocidade do vento. Dois sistemas de sondagem rádio-acústica foram usados para o perfil de temperatura.
p "A ideia era usar essas medidas, reunidos em um terreno complexo como o desfiladeiro do rio Columbia, desenvolver critérios para determinar se um evento de piscina fria está ocorrendo, "disse Muradyan." Fatorando a continuidade temporal, ou a duração dos eventos, desenvolvemos um algoritmo para identificar todos os eventos da piscina fria durante os 18 meses do estudo. "
p O algoritmo, Muradyan continuou, poderia ser potencialmente aplicado a outros locais para melhorar a previsão do NWP de clima inclemente causado por eventos de piscina fria.
p "Recebendo aviso prévio para o cidadão comum, bem como empresas de energia, é pelo que estamos nos esforçando, " ela adicionou, "porque essa pesquisa tem potencial para melhorar a saúde e reduzir os custos de energia."
p Um artigo que descreve a pesquisa, "Identificação e caracterização de eventos persistentes de piscina fria de perfis de temperatura e vento na bacia do rio Columbia" foi publicada no
Jornal de Meteorologia Aplicada e Climatologia em novembro.