در روز جهانی باد، پتانسیل‌های باد را بشناسیم

امروز (۱۵ ژوئن -۲۵ خرداد)، روزجهانی باد است؛ رویدادی بین‌المللی که به‌صورت جدی از سال ۲۰۱۲، هر ساله توسط «انجمن انرژی باد اروپا و شورای جهانی انرژی باد» با هدف آگاهی‌رسانی نسبت به نقش و اهمیت «باد» در اکوسیستم‌های مختلف و به عنوان منبع تولید انرژی پاک و رایگان و تلاش برای کاهش مصرف سوخت‌های فسیلی گرامی داشته می‌شود.

قدیمی‌ترین روش استفاده از انرژی باد به ایران باستان باز می‌گردد،. برای نخستین بار، ایرانیان موفق شدند با استفاده از نیروی باد، دلو یا چرخ چاه را به گردش درآورده و از چاه‌های آب خود، آب را به سطح مزارع برسانند. احتمالاً نخستین ماشین بادی توسط ایرانیان باستان ساخته شده است و یونانیان برای خرد کردن دانه‌ها و مصری‌ها، رومی‌ها و چینی‌ها برای قایقرانی و آبیاری از انرژی باد استفاده کرده‌اند.

در قرن ۱۳ میلادی این فناوری به اروپا برده شد و هلندی‌ها فعالیت زیادی در توسعه دستگاه‌های بادی داشتند، به‌طوری که در اواسط قرن نوزدهم در حدود ۹۰۰۰ ماشین بادی برای مصارف گوناگون مورد استفاده قرار می‌گرفته است. استفاده از انرژی باد در ایالات متحده از سال ۱۸۵۴ شروع شد. از ماشین‌های بادی بیشتر برای بالا کشیدن آب از چاه‌های آب و بعدها برای تولید الکتریسیته استفاده شد. بزرگترین ماشین بادی در زمان جنگ جهانی دوم توسط آمریکایی‌ها ساخته شد.

می‌دانیم که امروزه بهره‌برداری از انرژی باد در سطح جهان به‌طور روزافزون درحال افزایش است و با استفاده از این راهکار مناسب ضمن کاهش استفاده از سوخت‌های فسیلی و جلوگیری از تخریب محیط زیست، برای هزاران نفر نیز شغل ایجاد شده است.

باد را بشناسیم

به مناسبت روز جهانی باد شاهرخ فاتح - اقلیم‌شناس و کارشناس ارشد سازمان هواشناسی کشور- در خصوص ارائه تعریفی علمی از «باد» به ایسنا گفت: در هواشناسی کلمه باد به جریان وسیعی از هوا اطلاق می‌شود که در نزدیکی سطح زمین یا در جو آزاد وجود دارد. باد یک کمیت بُرداری (کمیتی در فیزیک که علاوه بر اندازه، دارای جهت هم هست) است که با دو مولفه سرعت و جهت معرفی می‌شود. در هواشناسی جهت باد نشان‌دهنده نقطه شروع و مسیر وزش باد است. به‌عنوان مثال منظور از باد غربی، بادی است که از سمت غرب وارد می‌شود.

نکته با اهمیت آن است که پیش‌بینی جهت و سرعت باد در طبیعت کار ساده‌ای نیست زیرا حرکت هوا تحت تاثیر عوامل محیطی مسیر نظیر جنس پوشش و ناهمواری‌های سطح، منابع گرمایی و وجود عوارض و موانع مختلف قرار می‌گیرد.

وی تفاوت دمایی جهانی و تاثیر دما را در تولید باد تشریح کرد و گفت: زمین به‌طور نامساوی به وسیله خورشید گرم می‌شود. به همین علت در قطب‌ها، انرژی گرمایی کمتری نسبت به مناطق استوایی وجود دارد. در خشکی‌ها تغییرات دما با سرعت بیشتری انجام می‌پذیرد بنابراین خشکی‌های زمین نسبت به دریاها زودتر گرم و زودتر سرد می‌شوند. این تفاوت دمای جهانی موجب به وجود آمدن یک سیستم جهانی تبادل حرارتی می شود که منشا جابه‌جایی توده‌های هوا و در نهایت تولید باد است.

ارتباط آفتاب و باد

این کارشناس سازمان هواشناسی در مورد سیکل طبیعی وزش باد در هر شبانه‌روز با بیان اینکه در طول شبانه‌روز و برحسب تفاوت انرژی دریافتی از خورشید، شاهد نوسان شبانه‌روزی سرعت باد هستیم،گفت: در شرایط طبیعی و در غیاب سامانه‌ها و جبهه‌های هوایی حداکثر سرعت باد حوالی ظهر تا عصر اتفاق می‌افتد و با غروب خورشید از شدت آن کاسته می‌شود تا جایی که هنگام طلوع خورشید سرعت باد به حداقل ممکن می‌رسد.

فاتح با اشاره به اینکه محاسبه باد دشوار است، به وجود یک الگوی تجربی برای سنجش باد اشاره و تصریح کرد: برخلاف بارش و دما که برای آن‌ها امکان ارائه جدول طبقه‌بندی تجربی آثار ناشی از مقادیر مختلف وقوع وجود ندارد، این امکان برای پدیده باد فراهم شده و دریانورد ایرلندی به نام فرانسیس بوفورت در سال ۱۸۰۷ جدولی تجربی در این زمینه ابداع و معرفی کرده است.