El aire caliente sube el aire frío se hunde. Es un principio básico de la naturaleza.

Porque se hunde el aire frío a menudo encuentra depresiones o terrenos bajos, como un valle o una cuenca, en el que recoger, particularmente por la noche a medida que bajan las temperaturas. A medida que sale el sol y suben las temperaturas, el aire frío se calienta y se mezcla con el aire circundante. Pero durante el invierno e incluso en primavera, este aire frío puede permanecer, a menudo durante varios días, en un fenómeno conocido como "evento de piscina fría".

Las piscinas frías pueden atrapar contaminantes que normalmente se mezclarían y dispersarían con corrientes de aire más grandes. causando serios riesgos para la salud en áreas urbanas densamente pobladas. Conocido por reducir la velocidad del viento y producir lluvia helada, también pueden afectar negativamente a las turbinas eólicas de la zona, disminuir la producción de electricidad a corto plazo y potencialmente dañar las turbinas.

Investigadores del Laboratorio Nacional Argonne del Departamento de Energía de EE. UU. (DOE) colaboraron recientemente en un Campaña de campo multiinstitucional con la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica y otros laboratorios patrocinados por el DOE para estudiar los eventos de piscinas frías en la garganta del río Columbia. a lo largo de la frontera entre Oregón y Washington. El objetivo de la investigación es comprender y pronosticar mejor los eventos de piscinas frías, como parte del Proyecto de mejora del pronóstico del viento del DOE. Sus hallazgos se publicaron recientemente en el Journal of Applied Meteorology and Climatology.

"Tal y como está, Los eventos de piscinas frías no están bien caracterizados para los modelos de predicción numérica del tiempo (NWP), "explicó el científico asistente de la atmósfera Paytsar Muradyan de la división de Ciencias Ambientales de Argonne." Sin un pronóstico preciso de estos eventos, se vuelve muy difícil prepararse para ellos, particularmente para los productores de energía ".

Las inclemencias del tiempo causadas por eventos de piscinas frías pueden disminuir la longevidad de las turbinas eólicas, particularmente si las turbinas siguen activas durante estas malas condiciones. Lluvia helada, por ejemplo, seguirá dañando las turbinas en reposo, pero causará más daño cuanto más rápido se muevan, dando lugar a problemas con la producción general de electricidad y la estabilidad de la red eléctrica.

"Si no puede predecir estos eventos, no puede planificar y adaptarse a los cambios en su producción de electricidad, "dijo Muradyan." Crees que producirás una cierta cantidad de electricidad algún día, pero con vientos repentinos causados ​​por un evento de charco frío, no lo estarás ".

Los efectos impredecibles de los eventos de charcos fríos sobre la generación de electricidad pueden continuar incluso después de que el evento haya remitido. Cuando el aire frío finalmente se mezcla y se dispersa en aire más cálido, puede causar cambios repentinos y dramáticos en la velocidad y dirección del viento, conocido como "rampas" o "rampas de viento".

"Mejorar la predicción de estas rampas de viento puede conducir a una red eléctrica más estable y a un menor costo general de la electricidad, "Explicó Muradyan.

Para llegar a esas predicciones, los investigadores recopilaron grandes cantidades de datos para caracterizar los eventos de piscinas frías. Estos datos se pueden utilizar para mejorar la parametrización en modelos de PNT. Los investigadores estaban interesados ​​principalmente en los perfiles verticales colocados de la velocidad del viento, dirección del viento, temperatura y humedad para desarrollar criterios para la identificación de piscinas frías.

Argonne proporcionó dos de los perfiladores de viento de radar y dos de los perfiladores de viento de sodar; ambos se utilizaron para analizar la profundidad de las piscinas frías y la distribución de la velocidad del viento. Se utilizaron dos sistemas de sondas radioacústicas para el perfil de temperatura.

"La idea era utilizar estas medidas, reunidos en un terreno complejo como el desfiladero del río Columbia, desarrollar criterios para determinar si se está produciendo un evento de piscina fría, "dijo Muradyan." Teniendo en cuenta la continuidad temporal, o la duración de los eventos, desarrollamos un algoritmo para identificar todos los eventos de la piscina fría durante los 18 meses del estudio ".

El algoritmo Muradyan continuó, potencialmente podría aplicarse a otras ubicaciones para mejorar la predicción de NWP de las inclemencias del tiempo causadas por los eventos de charcos fríos.

"Avisar con antelación al ciudadano medio, así como empresas energéticas, es por lo que nos esforzamos, " ella añadió, "porque esta investigación tiene el potencial de mejorar la salud y reducir los costos de energía".

Un artículo que describe la investigación, "Identificación y caracterización de eventos de charcos fríos persistentes a partir de perfiladores de temperatura y viento en la cuenca del río Columbia" se publicó en el Revista de meteorología aplicada y climatología en noviembre.