清潔能源好書｜風(fēng)只是空氣流動？不，它是需要我們用心善用的能源（來互動）

編者按

作為面對“棄風(fēng)棄光”的頑疾和新能源發(fā)展中的生態(tài)挑戰(zhàn)，自然之友沒有置身事外。

從2016年起，自然之友就針對“棄風(fēng)棄光”問題提起環(huán)境公益訴訟，歷時七年推動了我國“氣候變化訴訟第一案”的結(jié)案，最終促使電網(wǎng)公司承諾投資至少9.13億元用于新能源配套電網(wǎng)建設(shè)，以提升可再生能源的消納能力。與此同時，我們還通過發(fā)布《中國可再生能源與生物多樣性協(xié)同發(fā)展的機(jī)遇與挑戰(zhàn)》報告，并在綠孔雀案等標(biāo)志性案件中積累經(jīng)驗，呼吁在風(fēng)電、光伏項目的規(guī)劃中為生物多樣性“讓路”。

無論是通過法庭上的據(jù)理力爭，還是田野調(diào)查的數(shù)據(jù)說話，自然之友始終秉持“真心實意，身體力行”的理念，守護(hù)清潔能源背后的公共利益。

撒哈拉沙漠的沙塵，會被風(fēng)吹到萬里之外的亞馬孫雨林？

全球股票市場的交易，與風(fēng)力有著顯著的關(guān)聯(lián)？

自地球誕生以來，這個世界上的萬千進(jìn)程，皆與風(fēng)緊密交織。風(fēng)以其無形無相的力量，塑造著星球的輪廓和人類文明的進(jìn)程。

《風(fēng)：自然文化小史》全面地介紹了關(guān)于風(fēng)的科學(xué)知識，并聚焦于風(fēng)在人類文化中留下的深刻印記：從遠(yuǎn)古神話到當(dāng)代電影，從《圣經(jīng)》敘事到濟(jì)慈詩歌，風(fēng)既是創(chuàng)造與希望的象征，也代表不可控的毀滅與變遷。風(fēng)曾經(jīng)改變戰(zhàn)爭的走向，啟迪藝術(shù)的靈感，如今則成為綠色能源轉(zhuǎn)型中的焦點，牽動全球關(guān)于氣候和未來的爭論。

這場跨越時空的追索，不僅為風(fēng)凝鑄了一部流動的傳記，也對人與自然力量的永恒對話做了一次精彩的詮釋。

本文摘自《風(fēng)：自然文化小史》第七章，有刪改

本章不僅探討風(fēng)對人類行為的影響，還將展望風(fēng)的未來—從風(fēng)能的開發(fā)利用到人類行為對風(fēng)的潛在影響。風(fēng)與人類的關(guān)系在不斷演變，科學(xué)技術(shù)的最新進(jìn)展，讓我們可以一窺風(fēng)在地球上乃至地球之外的未來面貌。

PART01

風(fēng)與動物行為

地球上的動物要想有一個適宜生存的大氣環(huán)境，就離不開風(fēng)的作用。風(fēng)不僅使地表溫度適宜生命繁衍，而且通過播撒種子與花粉，讓生命遍布全球。然而風(fēng)既有創(chuàng)造力，亦具破壞力—巨型沙塵暴與破壞性龍卷風(fēng)直觀地展現(xiàn)其威力，而空氣流動則以更隱蔽的方式施加著影響。

鳥類乘著氣流翱翔天際的日常景象，時刻提醒著我們生物與風(fēng)力之間的依存關(guān)系。飛鳥翱翔天際是利用了升力—一種向上的空氣動力，由翼型裝置（這里指鳥的翅膀）產(chǎn)生的氣壓差形成。鳥類翅膀頂部的彎曲形狀，使得空氣在翅膀上方的流動速度比在下方更快，由此產(chǎn)生的氣壓差將翅膀（和鳥）托舉起來。鳥類通過扇動翅膀產(chǎn)生推力，加快翅膀周圍的空氣流動。而像鷹和鵜鶘這樣的滑翔型鳥類，則可以借助氣流維持飛行狀態(tài)，有時甚至能保持?jǐn)?shù)天之久，從而避免扇動翅膀帶來的體力消耗。

近期研究發(fā)現(xiàn)，除了提供升力，鳥類的翅膀還充當(dāng)了一種天然的減震系統(tǒng)。在有風(fēng)的環(huán)境中，鳥類翅膀的形狀和構(gòu)造能夠吸收強(qiáng)勁的陣風(fēng)，使它們可以精確地移動，以躲避捕食者或安全著陸。得益于翅膀的這種設(shè)計，陣風(fēng)環(huán)境下減震效果會自動觸發(fā)，從而減少鳥類適應(yīng)多風(fēng)天氣所需消耗的能量。這對于許多鳥類來說無疑是有益的，但部分海鳥遭遇的惡劣環(huán)境，仍對堪稱完美的空氣動力學(xué)構(gòu)造構(gòu)成考驗。

風(fēng)對海鳥行為的影響超過其他任何環(huán)境因素。海鳥必須適應(yīng)在海邊生活，在那里，風(fēng)寒效應(yīng)可能會導(dǎo)致氣溫驟降，強(qiáng)風(fēng)還會影響它們筑巢和覓食。2019年的一項研究表明，強(qiáng)風(fēng)會阻礙棲息在懸崖上的海鳥回巢照顧剛孵化的幼鳥。海鳥在懸崖狹窄巖架上著陸需要極高的控制能力，著陸不慎可能會將巢穴連同雛鳥一起撞落。該研究顯示，在接近狂風(fēng)的風(fēng)力條件下，這些海鳥只有20%的降落嘗試能夠成功。而在無風(fēng)條件下，海鳥的降落成功率為100%。科學(xué)家們由此得出結(jié)論，風(fēng)的存在與否及其強(qiáng)度，對懸崖棲息鳥類選擇筑巢地點具有重大影響。

風(fēng)不僅僅是影響海鳥的筑巢行為。研究發(fā)現(xiàn)，與我們親緣關(guān)系最近的黑猩猩，在筑巢時也會考慮當(dāng)?shù)仫L(fēng)力的大小。最近一項針對生活在塞內(nèi)加爾和坦桑尼亞的黑猩猩的研究表明，遇到大風(fēng)天氣，這些動物會在枝葉更茂密的地方搭建巢穴，并使用更堅固的結(jié)構(gòu)來支撐。類人猿是已知僅有的會每晚搭建“巢穴”或睡覺平臺來休息的靈長類動物。這是一種復(fù)雜的行為，涉及工具使用、材料選擇，以及應(yīng)對不斷變化的環(huán)境條件和潛在威脅的能力。該研究論文的作者認(rèn)為，黑猩猩通過搭建更安全的巢穴來應(yīng)對大風(fēng)天氣的能力。

研究表明，黑猩猩的筑巢能力包含習(xí)得性行為。若這一發(fā)現(xiàn)可合理推及早期人類，則反映出在人類歷史早期階段，人類便與環(huán)境和社群形成了緊密的共生關(guān)系—彼時，風(fēng)的存在很可能影響了現(xiàn)代人類遠(yuǎn)祖建造庇護(hù)所的行為。

在眾多物種的進(jìn)化發(fā)展過程中，風(fēng)一直是自然選擇的強(qiáng)大驅(qū)動力。近期一項關(guān)于新熱帶蜥蜴（一種樹棲爬行動物，身體扁平，尾巴細(xì)長如鞭）的研究，便是這一趨勢的例證。該研究考察了南美洲、中美洲及加勒比地區(qū)蜥蜴的形態(tài)變化，以研究颶風(fēng)對它們可能產(chǎn)生的影響。研究發(fā)現(xiàn)，在颶風(fēng)頻繁的地區(qū)，擁有更大趾墊的蜥蜴種群更為普遍—更為寬大的、抓握力更強(qiáng)的足部使它們能在颶風(fēng)帶來的強(qiáng)風(fēng)中牢固地抓住安全的支點，而趾墊較小的蜥蜴則易被狂風(fēng)卷走。研究人員證實，大趾墊的選擇優(yōu)勢被傳遞到未經(jīng)歷颶風(fēng)的后代蜥蜴中，表明極端天氣事件對進(jìn)化產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。近年來，由于氣候變化導(dǎo)致極端天氣事件的增加，強(qiáng)烈天氣事件對生物進(jìn)化的短期而劇烈的影響可能成為一種日益增長的趨勢。極端天氣事件在推動顯著生物變化方面的影響力，可能遠(yuǎn)超現(xiàn)有認(rèn)知。

PART02

風(fēng)速減弱

盡管風(fēng)的存在比地球的旋轉(zhuǎn)還要久遠(yuǎn)，但它的性質(zhì)和力量并非一成不變。事實上，在過去幾十年間，全球風(fēng)速出現(xiàn)了顯著變化，即所謂的“風(fēng)速減弱”現(xiàn)象。盡管全球風(fēng)速減弱現(xiàn)象可能會帶來廣泛影響，但其成因與后果目前尚不明確。最近，科學(xué)的風(fēng)速測量顯示了進(jìn)一步的變化：與之前全球風(fēng)速減慢的趨勢相反，風(fēng)速現(xiàn)在似乎在加快，這一逆轉(zhuǎn)令人深思。

從20世紀(jì)70年代起，在隨后的30多年中，科學(xué)家觀察到全球風(fēng)速大幅減緩。雖然造成5%—15%降幅的原因仍不明確，但學(xué)術(shù)界普遍認(rèn)為氣候變化引發(fā)的全球溫度變化，是理解全球風(fēng)的運(yùn)行模式演變的一個重要因素。有學(xué)者認(rèn)為，城市的發(fā)展和日益密集的人造建筑，可能使地球表面變得更加粗糙，形成了緩沖層，減緩了風(fēng)的移動。然而，盡管城市化進(jìn)程仍在推進(jìn)，過去20年里風(fēng)速卻開始加快。對某些領(lǐng)域來說，這是個好消息：曾有預(yù)測稱，全球風(fēng)速持續(xù)減緩將導(dǎo)致全球風(fēng)能產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)能驟降50%。至少在短期內(nèi)，不斷加快的風(fēng)速可提升風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的產(chǎn)能效益。

全球地表風(fēng)速的加快，對受野火影響的地區(qū)來說是一個嚴(yán)峻的問題。大風(fēng)助長火勢，加快其蔓延速度，擴(kuò)大火災(zāi)波及范圍。在2019—2020年澳大利亞的“黑色夏季”森林大火以及同期加利福尼亞州的毀滅性野火中，強(qiáng)風(fēng)都是助燃的重要因素。2010年以來的全球風(fēng)速回升，究竟是反映了風(fēng)速將恢復(fù)到常規(guī)水平，還是代表風(fēng)速進(jìn)一步上升的趨勢，目前尚不明確。

盡管學(xué)者們目前仍在就全球陸地風(fēng)速的變化趨勢爭論不休，但對于近期重大天氣事件中涉及的風(fēng)的模式，他們卻有更多共識。氣象研究表明，在過去40年里，颶風(fēng)強(qiáng)度呈現(xiàn)出明顯的上升趨勢。47同樣，無論全球風(fēng)速的總體趨勢是加快還是減慢，越來越多的證據(jù)顯示全球風(fēng)模式正在發(fā)生前所未有的轉(zhuǎn)變。在過去幾十年里，通常沿緯度向西吹拂的風(fēng)，似乎正朝著地球兩極移動。48全球風(fēng)的分布和特性變化，對降雨模式、風(fēng)暴系統(tǒng)和生態(tài)系統(tǒng)都具有重大影響，不過這種變化所產(chǎn)生影響的具體性質(zhì)還有待進(jìn)一步的研究。

另一個已明顯受到風(fēng)模式變化影響的領(lǐng)域是航空業(yè)，它見證了晴空湍流（通俗來講就是“飛行顛簸”）的顯著增多。49晴空湍流是指在無云的“晴朗”天空中突然出現(xiàn)的強(qiáng)烈氣流擾動，它是造成與天氣相關(guān)的航空事故的主要原因之一。由于這種湍流無法被機(jī)載傳感器探測到，且肉眼不可見，飛行員很難規(guī)避它。50過去10年的多項研究表明，由風(fēng)切變引發(fā)的晴空湍流有所加劇。據(jù)信，這可能由氣候變化導(dǎo)致，因為風(fēng)切變的變化是由溫度變化推動的。近年來，在平流層以下的大氣中，兩極與赤道之間的溫差已經(jīng)趨于平衡，但平流層以上的溫度卻在降低，這種失衡導(dǎo)致了湍流的增加。一項針對北大西洋高空急流的研究發(fā)現(xiàn)，自1979年以來的40年間，風(fēng)切變增加了15%。研究表明，氣候變化對氣流湍流的影響遠(yuǎn)超此前預(yù)期—根據(jù)氣候模型的預(yù)測，未來數(shù)年間全球巡航高度的湍流現(xiàn)象將持續(xù)加劇。

由于現(xiàn)代氣候與氣象技術(shù)研究仍屬新興領(lǐng)域，關(guān)于風(fēng)的機(jī)制及效應(yīng)仍有眾多方面籠罩在迷霧之中。面對諸多不確定性，有一點毋庸置疑：風(fēng)在自然系統(tǒng)中扮演的關(guān)鍵角色，使得深入探究人們觀測到的全球風(fēng)速差異，成為一項迫在眉睫的重要課題。

千萬年來，風(fēng)以其無形無相的力量，塑造著地球的輪廓、宇宙的秩序與人類文明的軌跡。盡管難以被目視，甚至常被忽視，風(fēng)卻已然塑造了人類與動物的進(jìn)化歷程，并將對生物的行為模式與健康狀態(tài)持續(xù)施加強(qiáng)大的影響力。既然地球上的萬千進(jìn)程皆與風(fēng)緊密交織，深入理解這一現(xiàn)象，并密切關(guān)注全球風(fēng)速與分布模式的變遷，便關(guān)乎人類的核心利益。

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注：圖文經(jīng)譯林出版社授權(quán)使用。

互動有禮

你可以任選一個話題展開思考：

No.1 提到“風(fēng)”，你腦海中浮現(xiàn)的第一個關(guān)于自然的美好（或震撼）畫面是什么？是風(fēng)吹麥浪，還是山雨欲來前的狂風(fēng)大作？歡迎分享你與“風(fēng)”的一次難忘邂逅。

No.2 風(fēng)既是傳統(tǒng)能源（風(fēng)車磨坊），也是未來的清潔能源（風(fēng)力發(fā)電）。但風(fēng)電建設(shè)也可能影響鳥類的遷徙。面對這種“綠色的糾結(jié)”，你認(rèn)為人類在利用自然力量與保護(hù)生物多樣性之間，應(yīng)該如何尋找平衡？我們能做些什么來減少這種沖突？

我們將選出最走心的2個評論送出《風(fēng)：自然文化小史》一本！ （截止時間為：2026年3月6日，我們會在自然之友下期薦讀文末公布獲獎讀者）

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