機器已經入侵了葡萄牙東部一個風大的鄉村山谷。矮胖的白色集裝箱盯著山坡，雷射掃過桉樹成蔭的山坡，而安裝著科學儀器的塔樓則高聳入雲100米。
他們的國際團隊將在接下來的五個月裡測量該地區風的一切情況。前所未有的氣象裝置將研究世界上最詳細的風力測繪專案的速度、方向和其他特徵。目的是闡明風在複雜地形上流動的基本特性，以幫助研究人員改進大氣計算機模型，並使工程師能夠決定在哪裡安裝風力渦輪機以從中獲得最大能量。
這個名為 Perdigão 的專案的成果還將改進空氣汙染沉入山谷的模型，並幫助無人機和飛機在陣風肆虐的山區地形中導航。
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“這將徹底改變我們對大氣物理學的理解，以及如何最佳地利用風能，”紐約伊薩卡康奈爾大學的大氣科學家薩拉·普賴爾說，她參與了這個專案。“這太棒了。”
透過根據 Perdigão 的詳細資料測試風流模型，研究人員將能夠在其他地方應用他們的發現。“吸取的教訓將轉化為整個風能社群的改進的大氣模型，”加利福尼亞州利弗莫爾的勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的氣象學家索尼婭·沃頓說。
歐洲 11% 的總能源來自風能。但是，丹麥哥本哈根附近丹麥技術大學的風能研究員雅各布·曼恩說，風速僅變化 10% 就會使產生的能量變化高達 30%。而且，在丘陵或森林地區，損失最大。曼恩領導了耗資 1400 萬歐元（1490 萬美元）的新歐洲風力圖集專案，該專案是一系列風力測繪研究和實驗，其中葡萄牙的專案是最大的。
Perdigão 團隊在 2015 年進行的一項試點實驗發現，一個山脊的下風湍流會影響下一個山脊的風模式——這種細節可以改進大氣流動的模型，葡萄牙波爾圖大學的風能專家、該專案負責人何塞·拉吉尼亞·帕爾馬說。
此類模型通常依賴於 1980 年代在英國 Askervein 的一座山丘及其周圍進行的更簡單的現場實驗的測量。“我們將更新並替換 30 年前的舊資料，”帕爾馬說。
葡萄牙擁有發達的風力發電產業，Perdigão 山脊上已經安裝了一臺渦輪機。該地點的風通常以大約 8 米/秒的速度橫掃並向下穿過兩個陡峭的山脊，但它們的最大風速可達 40 米/秒。最近的一次陣風將其中一個山脊上的臨時辦公室拖車的門吹掉了。康奈爾大學的風力工程師、目前在該現場工作的麗貝卡·巴特爾米說，瞭解這種陣風發生在哪裡可以幫助渦輪機工程師利用穩定的風力，同時避免被最大的陣風損壞。
許多科學裝置已經啟動並執行，研究人員將在整個二月份安裝其餘裝置。該裝置包括 54 個桅杆，配備了儀器，用於以每秒 20 次的速度測量沿山脊和垂直於山脊的風速、方向、溫度、溼度和其他因素。22 臺儀器將使用基於雷射的雷射雷達技術研究三維小規模風流。
印第安納州聖母大學的流體動力學工程師哈林德拉·費爾南多說，許多研究已經考察了 1 公里範圍內的風模式，但 Perdigão 實驗是第一個將大規模風力測繪推至 100-500 米解析度的實驗。
他是參與 Perdigão 研究的美國研究人員的聯合負責人，這些研究人員獲得了美國國家科學基金會 340 萬美元的資助。“我們正在努力做的事情在世界任何地方都適用，”他說。
本文經許可轉載，並於 2017 年 2 月 14 日首次發表。