Vortexul polar poate aduce frig sever şi o cerere record de electricitate în Europa. Cum va afecta România
Urmărește ObservatorNews pe Discover
Un fenomen atmosferic care se produce deasupra Arcticii ar putea creşte de până la trei ori riscul unor episoade de consum extrem de energie electrică în Europa, arată un nou studiu.
În fiecare iarnă, deasupra Arcticii, vânturi puternice circulă în jurul Polului Nord şi contribuie la menţinerea aerului foarte rece în regiunea polară. Aproximativ o dată la doi ani, aceste vânturi pot slăbi considerabil, ceea ce provoacă schimbări ale circulaţiei atmosferice şi poate influenţa vremea din zone aflate mult mai la sud.
În anumite situaţii, vortexul polar se poate diviza, iar temperaturile din stratosferă cresc cu zeci de grade în numai câteva zile. Aceste perturbări pot permite maselor de aer arctic să ajungă spre Europa, unde temperaturile scăzute determină o creştere a necesarului de energie pentru încălzire.
Potrivit Earth.com, un studiu coordonat de Regan Mudhar, de la Universitatea din Lausanne, în colaborare cu cercetători de la Universitatea din Exeter şi Universitatea Newcastle, arată că astfel de fenomene pot creşte semnificativ riscul unor episoade de consum extrem de electricitate.
Ce este vortexul polar şi cum poate provoca episoade de frig extrem în Europa
Vortexul polar stratosferic se află la o altitudine cuprinsă între aproximativ 10 şi 50 de kilometri deasupra suprafeţei Pământului.
În timpul iernilor obişnuite, acesta rămâne puternic şi stabil şi contribuie la menţinerea celor mai reci mase de aer în regiunea arctică.
Situaţia se poate schimba atunci când are loc un fenomen cunoscut sub numele de încălzire stratosferică bruscă. În asemenea condiţii, vânturile îşi pot inversa temporar direcţia, iar temperatura din stratosferă creşte puternic într-un interval scurt.
-
Vortexul polar aduce temperaturi cu 11 grade mai mici. Zonele lovite deja de ploi şi vânt puternic
-
Un vortex polar aduce ploi şi ninsori peste România. Temperaturile scad cu 10°C sub normalul perioadei
-
Vortexul polar dă vremea peste cap în următoarele zile. Frig, lapoviță şi ninsori, dar surpriza vine după
Efectele nu sunt însă resimţite imediat la suprafaţa Pământului. Perturbările atmosferice au nevoie de timp pentru a influenţa condiţiile meteorologice din regiunile locuite.
În Europa, episoadele de frig asociate acestor fenomene pot apărea la două până la patru săptămâni după încălzirea stratosferică.
Cercetătorii precizează că asemenea evenimente pot fi adesea anticipate, ceea ce oferă operatorilor din sectorul energetic posibilitatea de a se pregăti pentru eventualele creşteri ale consumului.
Episodul de frig din 2018, când vortexul polar s-a rupt în două
Unul dintre cele mai importante exemple recente este cel din februarie 2018, când vortexul polar s-a divizat în două.
La scurt timp, temperaturile au scăzut puternic în Marea Britanie şi în nordul Europei, în timpul episodului meteorologic denumit de presa britanică "Bestia din Est".
Valul de frig a provocat o creştere accentuată a cererii de energie pentru încălzirea locuinţelor.
"Aceste evenimente nu afectează întotdeauna temperaturile de la suprafaţă, dar acesta a fost urmat de o perioadă de frig sever în Marea Britanie şi în mare parte din nordul Europei", a explicat Regan Mudhar.
"Am analizat legătura dintre încălzirile stratosferice bruşte şi consumul extrem de energie electrică, determinat de necesarul de încălzire, şi am identificat o corelaţie", a precizat cercetătorul.
Mudhar subliniază că temperaturile extrem de scăzute pot genera mai multe riscuri pentru sistemele energetice.
"Vremea extrem de rece creează multiple riscuri, inclusiv o cerere ridicată de energie, iar rezultatele noastre pot fi folosite pentru pregătirea în faţa unor evenimente viitoare", a adăugat acesta.
Pentru a determina cât din creşterea consumului de electricitate a fost provocată de perturbarea stratosferică şi cât putea fi atribuit variaţiilor meteorologice obişnuite din timpul iernii, cercetătorii au realizat o nouă serie de simulări.
Aceştia au folosit mai multe modele climatice. În unele simulări, evoluţia stratosferei a fost ajustată artificial pentru a reproduce evenimentul observat în 2018, în timp ce în altele atmosfera a fost lăsată să evolueze fără această intervenţie.
Comparaţia a arătat că perturbarea stratosferică a contribuit în mod direct la creşterea riscului de consum extrem de electricitate, atât în nordul, cât şi în centrul Europei.
Riscul unui consum extrem de energie electrică poate fi de până la trei ori mai mare
Pentru a evalua amploarea fenomenului, cercetătorii au analizat şi 30 de episoade de încălzire stratosferică bruscă, identificate în datele meteorologice disponibile începând din 1979.
În cadrul studiului, un episod de consum extrem de energie electrică a fost definit drept o situaţie în care cererea depăşeşte cu cel puţin 20% media sezonieră.
Rezultatele au arătat că, în săptămânile care urmează unei încălziri stratosferice bruşte, probabilitatea apariţiei unor asemenea episoade poate fi de 1,5 până la trei ori mai mare în Europa.
Riscul atinge nivelurile cele mai ridicate la aproximativ două-trei săptămâni după perturbarea stratosferică, atunci când efectele asupra temperaturilor de la suprafaţa Pământului devin, de regulă, vizibile.
În iarna 2017-2018, cererea de energie electrică din Europa a atins niveluri record în săptămânile care au urmat fenomenului din februarie.
De ce Franţa este mai vulnerabilă la creşterea consumului decât ţările scandinave
Studiul arată că efectele valurilor de frig asupra consumului de electricitate diferă considerabil de la o ţară la alta.
Una dintre explicaţii este modul în care sunt încălzite locuinţele, dar şi gradul de adaptare a populaţiei şi a infrastructurii la temperaturile scăzute.
În ţările scandinave, creşterea cererii de electricitate în timpul episoadelor de frig asociate perturbărilor vortexului polar a fost relativ moderată.
Cercetătorii explică acest lucru prin izolarea termică eficientă a clădirilor, obişnuinţa populaţiei cu iernile reci şi existenţa unor sisteme energetice pregătite pentru asemenea condiţii.
Situaţia este diferită în Franţa, unde o mare parte dintre locuinţe folosesc încălzirea electrică. Din acest motiv, o scădere similară a temperaturilor poate provoca o creştere mult mai accentuată a consumului de electricitate.
Hannah Bloomfield, cercetătoare la Universitatea Newcastle, explică faptul că şi Marea Britanie beneficiază în prezent de o anumită protecţie datorită sistemelor de încălzire utilizate.
"Marea Britanie este în prezent relativ bine adaptată la vremea rece, datorită dependenţei noastre de încălzirea centrală pe gaz", a declarat aceasta.
"Totuşi, pe măsură ce facem tranziţia către emisii nete zero, o mare parte din sistemele tradiţionale de încălzire pe gaz vor trebui electrificate şi înlocuite cu pompe de căldură. În aceste condiţii, perioadele de vreme rece, însoţite de vânt slab, vor face tot mai dificilă menţinerea alimentării cu electricitate la costuri reduse pentru consumatori", a avertizat cercetătoarea.
În România, destabilizarea vortexului polar ar putea aduce episoade de ger puternic, care să crească necesarul de energie pentru încălzirea locuinţelor şi să pună presiune suplimentară pe sistemul energetic naţional.
Trecerea la pompele de căldură ar putea pune presiune suplimentară pe reţelele electrice
Pe măsură ce tot mai multe gospodării europene înlocuiesc centralele pe gaz cu pompe de căldură electrice, perioadele de frig intens ar putea exercita o presiune mai mare asupra infrastructurii energetice.
Problema devine mai complicată atunci când temperaturile scăzute coincid cu perioade în care vântul bate slab.
În astfel de condiţii, producţia de energie regenerabilă din surse eoliene poate scădea, chiar în momentul în care consumul de electricitate pentru încălzire creşte.
Cercetătorii consideră că această combinaţie reprezintă o provocare importantă pentru sistemele energetice europene, în contextul tranziţiei către surse de energie cu emisii reduse de carbon.
Fenomenul poate fi anticipat cu până la patru săptămâni înainte de apariţia frigului
Unul dintre cele mai importante rezultate practice ale studiului este identificarea unui interval de timp în care autorităţile şi companiile energetice se pot pregăti pentru eventualele episoade de consum extrem.
În prezent, operatorii sistemelor energetice utilizează în mod obişnuit prognoze meteorologice pe termen scurt pentru a echilibra producţia şi consumul de energie electrică.
Monitorizarea încălzirilor stratosferice bruşte ar putea extinde perioada de pregătire cu două până la patru săptămâni.
Acest interval le-ar putea permite operatorilor reţelelor electrice, comercianţilor de combustibili şi autorităţilor să ia măsuri înainte ca eventualele valuri de frig să ajungă în Europa.
Regan Mudhar atrage atenţia că încălzirea globală nu exclude apariţia unor asemenea fenomene meteorologice.
"Ne confruntăm şi vom continua să ne confruntăm cu încălzirea provocată de emisiile de gaze cu efect de seră, dar este foarte probabil ca episoadele de încălzire stratosferică bruscă să continue să apară şi să aducă vreme rece", a explicat cercetătorul.
"Acest lucru înseamnă că, deşi este esenţial să continuăm reducerea emisiilor pentru a limita schimbările climatice, este important să analizăm cât de pregătiţi suntem pentru asemenea fenomene extreme, pe măsură ce facem tranziţia către surse de energie regenerabilă", a concluzionat Mudhar.
Studiul a fost publicat în revista ştiinţifică "Meteorological Applications".
