لخّصلي

يتحرك الهواء الأكثر برودة من القطب الشمالي نحو خط الاستواء ويسخن في طريقه، بينما يرتفع الهواء الدافئ بالفعل نحو القطب الشمالي ويصبح أكثر برودة وثقلًا، هناك ظاهرة أخرى تؤثر على الرياح العالمية ناجمة عن "قوة كوريوليس"، والتي تجعل جميع الرياح في نصف الكرة الشمالي تتحول إلى اليمين وجميع الرياح من نصف الكرة الجنوبي تتحول إلى اليسار [3]. تؤثر كلتا الظاهرتين المذكورتين أعلاه على الرياح العالمية الموجودة على سطح الأرض. مع ارتفاع الرياح من خط الاستواء، ستكون هناك منطقة ضغط منخفض بالقرب من مستوى الأرض تجذب الرياح من الشمال والجنوب. سيكون هناك ضغط مرتفع بسبب تبريد الهواء. من أجل العثور على المواقع الأكثر ملاءمة لتوربينات الرياح، من الأهمية بمكان دراسة البيانات الجيولوجية للمنطقة حيث أن سرعة الرياح واتجاهها يتأثران بشدة بالتضاريس المحلية. لن تؤثر خشونة السطح والعقبات على سرعة الرياح فحسب، تسخن الشمس الكتل الأرضية أسرع من المسطحات المائية بسبب كثافتها النوعية الأعلى، مما يسمح لها بالحصول على قدرات أفضل لنقل الحرارة. ويخلق منطقة ضغط منخفض عند مستوى الأرض، مما يجذب الهواء البارد من البحر. غالبًا ما تكون هناك فترة هدوء عندما تكون درجات حرارة الأرض والبحر متساوية. يكون الضغط المرتفع في الداخل، من أجل التقاط طاقة الرياح بكفاءة، يجب مراعاة العديد من المعلمات الرئيسية: كثافة الهواء، تكون قوة الرياح أقوى عند كثافات الهواء الأعلى. تولد قوة الرياح عزم الدوران، مما يتسبب في دوران شفرات توربينات الرياح. تعتمد الطاقة الحركية للرياح على كثافة الهواء؛ وبالتالي فإن الرياح الأثقل (الأكثر كثافة) تحمل طاقة حركية أكبر. يكون وزن الهواء 1. وبالتالي فإن الرياح الأكثر دفئًا تكون أقل كثافة من الرياح الباردة، وبالتالي يكون الهواء أقل كثافة على ارتفاعات عالية [3]. بالإضافة إلى ذلك، كلما كانت مساحة دوار توربينات الرياح أكبر، يمكن التقاط المزيد من الرياح في نفس الظروف [3]. ومن المتوقع أن ترتفع طاقة الرياح الحركية مع زيادة سرعة الرياح [3].

يتحرك الهواء الأكثر برودة من القطب الشمالي نحو خط الاستواء ويسخن في طريقه، بينما يرتفع الهواء الدافئ بالفعل نحو القطب الشمالي ويصبح أكثر برودة وثقلًا، حتى يبدأ في الهبوط مرة أخرى نحو القطبين. هناك ظاهرة أخرى تؤثر على الرياح العالمية ناجمة عن "قوة كوريوليس"، والتي تجعل جميع الرياح في نصف الكرة الشمالي تتحول إلى اليمين وجميع الرياح من نصف الكرة الجنوبي تتحول إلى اليسار [3].

تؤثر كلتا الظاهرتين المذكورتين أعلاه على الرياح العالمية الموجودة على سطح الأرض. وبالتالي، مع ارتفاع الرياح من خط الاستواء، ستكون هناك منطقة ضغط منخفض بالقرب من مستوى الأرض تجذب الرياح من الشمال والجنوب. عند القطبين، سيكون هناك ضغط مرتفع بسبب تبريد الهواء. من أجل العثور على المواقع الأكثر ملاءمة لتوربينات الرياح، من الأهمية بمكان دراسة البيانات الجيولوجية للمنطقة حيث أن سرعة الرياح واتجاهها يتأثران بشدة بالتضاريس المحلية. لن تؤثر خشونة السطح والعقبات على سرعة الرياح فحسب، بل تؤثر أيضًا على اتجاهها وقوتها الإجمالية.

أثناء النهار، تسخن الشمس الكتل الأرضية أسرع من المسطحات المائية بسبب كثافتها النوعية الأعلى، مما يسمح لها بالحصول على قدرات أفضل لنقل الحرارة. وبالتالي، أثناء النهار، يرتفع الهواء من الأرض، ويتدفق إلى البحر، ويخلق منطقة ضغط منخفض عند مستوى الأرض، مما يجذب الهواء البارد من البحر. عند حلول الليل، غالبًا ما تكون هناك فترة هدوء عندما تكون درجات حرارة الأرض والبحر متساوية. أثناء الليل، يكون الضغط المرتفع في الداخل، وتهب الرياح في الاتجاه المعاكس.

من أجل التقاط طاقة الرياح بكفاءة، يجب مراعاة العديد من المعلمات الرئيسية: كثافة الهواء، ومساحة الشفرات، وسرعة الرياح، ومساحة الدوار. تكون قوة الرياح أقوى عند كثافات الهواء الأعلى. تولد قوة الرياح عزم الدوران، مما يتسبب في دوران شفرات توربينات الرياح. لذلك، تعتمد الطاقة الحركية للرياح على كثافة الهواء؛ وبالتالي فإن الرياح الأثقل (الأكثر كثافة) تحمل طاقة حركية أكبر. عند الضغط الجوي العادي وعند 15 درجة مئوية (59 درجة فهرنهايت)، يكون وزن الهواء 1.225 كجم/م³، ولكن إذا زادت الرطوبة، تنخفض الكثافة قليلاً. تتأثر كثافة الهواء أيضًا بدرجة الحرارة، وبالتالي فإن الرياح الأكثر دفئًا تكون أقل كثافة من الرياح الباردة، وبالتالي يكون الهواء أقل كثافة على ارتفاعات عالية [3]. بالإضافة إلى ذلك، تلعب مساحة الشفرات (المساحة التي تجتاحها الرياح)، أي قطر الشفرة،

دورًا مهمًا في طاقة الرياح الملتقطة. فكلما كانت الشفرة أطول، كلما كانت مساحة دوار توربينات الرياح أكبر، وبالتالي، يمكن التقاط المزيد من الرياح في نفس الظروف [3].

المعلمة الأخرى هي سرعة الرياح. ومن المتوقع أن ترتفع طاقة الرياح الحركية مع زيادة سرعة الرياح [3]. يمكن التعبير عن الطاقة الحركية للرياح