Низкие облака могут сокращать ветровую тень морского ветропарка. Такой результат получили Давиде Сельватики и Ричард Стивенс из Университета Твенте в Нидерландах. Университет рассказал об исследовании 2 октября 2026 года, а статья в PRX Energy была опубликована 2 сентября. В облачном сценарии поток, замедленный турбинами, быстрее восстанавливался в дальней части следа. Поэтому расположенный ниже по ветру парк потенциально может терять меньше выработки.

Как облака перемешивают воздух

Ветряная турбина забирает часть кинетической энергии потока. Позади неё остаётся область, где воздух движется медленнее и сильнее завихряется. Следы отдельных установок соединяются, и за большим морским ветропарком полоса замедленного воздуха может тянуться на десятки километров. Натурные измерения уже подтверждали существование таких длинных следов, но влияние облаков на их восстановление отдельно не проверяли.

Низкие слоисто-кучевые облака воздействуют на поток через охлаждение у своей верхней границы. Облачный слой излучает тепло в космос. Воздух наверху охлаждается, становится плотнее и опускается, усиливая перемешивание в атмосферном пограничном слое. Так называют нижнюю часть атмосферы, в которой вращаются лопасти турбин.

Вертикальные движения переносят вниз импульс и энергию из более высоких слоёв. В область за турбинами быстрее поступает движущийся воздух и восполняет потерю скорости. В облачном сценарии пограничный слой также оказался глубже, поэтому след получал энергию из большего объёма атмосферы.

Представим два ветропарка, которые стоят один за другим по направлению ветра. Первый отбирает часть энергии и замедляет поток. Если атмосфера ясная и устойчивая, верхние и нижние слои перемешиваются слабо, поэтому до второго массива доходит заметно ослабленный ветер. При сплошном слое низких облаков охлаждение сверху усиливает вертикальные движения, и поток может подойти ко второму парку с меньшим дефицитом скорости. Это лишь иллюстрация механизма, а не расчёт прироста мощности для конкретных объектов.

Авторы использовали крупномасштабное моделирование вихрей и сопоставили три версии атмосферы. В первой сохранялись низкие облака и радиационное охлаждение у их верхней границы. Во второй это охлаждение отключили. В третьей убрали также жидкую воду и получили ясное небо. Ветропарк представлял собой условный массив из 45 турбин, расставленных в шахматном порядке по схеме 9 на 5.

Сильнее всего различия проявились в дальней части следа. В облачном сценарии энергия активнее переносилась вниз, а ветер быстрее возвращался к прежней скорости. Рядом с ветропарком картина была сложнее. В неглубоких пограничных слоях восстановлению потока на первых километрах помогал быстрый воздух над турбинами. Дальше его влияние ослабевало, и преимущество переходило к более глубокому и турбулентному облачному слою.

Авторы не рассчитывали универсальную прибавку к выработке. Они использовали идеализированные сценарии, которые не охватывали переходные состояния облаков и мезомасштабные изменения погоды. Модель описывала след условного массива, а не взаимодействие двух реальных ветропарков в Северном море. Разделять численный результат и подтверждённое полевое наблюдение необходимо и при подготовке научной статьи.

Теперь исследователи предлагают провести измерения на высоте турбин при разной облачности. Такие наблюдения должны показать, насколько сильно охлаждение верхней границы облаков влияет на следы морских ветропарков в меняющейся атмосфере.

Схема объясняет, как радиационное охлаждение верхней границы низких облаков усиливает вертикальное перемешивание и ускоряет восстановление ветра за морским ветропарком

Фото: Bjonsson / Pixabay