Scienziati cinesi hanno fatto luce sulle condizioni meteorologiche responsabili del tasso di crescita della formazione di ghiaccio sulle linee di trasmissione dell'energia elettrica. Avere una comprensione più chiara di ciò che promuove la formazione di ghiaccio sulle linee di trasmissione durante le ondate di freddo può aiutare i ricercatori a prevedere e mitigare meglio le interruzioni di corrente paralizzanti causate da questi eventi.

I loro risultati sono stati pubblicati il ​​18 novembre, 2018 in Progressi nelle scienze dell'atmosfera . La rivista è sponsorizzata dall'Istituto di fisica dell'atmosfera dell'Accademia cinese delle scienze e pubblicata da Springer.

"La formazione di ghiaccio sui cavi può compromettere in modo significativo il normale funzionamento delle linee di trasmissione dell'energia elettrica, incidendo negativamente sulla produttività e sulla vita quotidiana, " dice Shengjie Niu, docente presso la Scuola di Fisica dell'Atmosfera, Nanjing University of Information Science &Technology, e corrispondente autore dell'articolo.

L'impatto delle interruzioni di corrente derivanti dal congelamento dei cavi di trasmissione può interrompere l'attività aziendale e avere altre ricadute negative. Per esempio, "da gennaio a febbraio 2008, quattro eventi meteorologici di pioggia gelata e neve su larga scala nel sud della Cina hanno causato enormi perdite economiche, causando una diffusa preoccupazione nella comunità di ricerca, " spiega il professor Niu.

Le interruzioni di corrente e le conseguenti perdite economiche associate al congelamento hanno catturato l'attenzione dei ricercatori di tutto il mondo, e molti scienziati stanno ora lavorando su questo problema, ha detto Niu, osservando che una comprensione più chiara del meccanismo responsabile dell'accumulo di ghiaccio può aiutarci in modo significativo a migliorare le previsioni che a loro volta ci consentiranno di fornire un allarme tempestivo in caso di disastri da congelamento.

Per questo studio, i ricercatori hanno monitorato il processo di formazione di ghiaccio della nebbia agglomerata, un evento in cui si uniscono enormi quantità di nebbia, presso l'Osservatorio dell'Ufficio meteorologico di Lushan, nel sud-est della Cina durante un'ondata di freddo avvenuta dal 20 al 25 gennaio 2016, che durò per 102 ore. Situato tra il lago Poyang e il fiume Yangtze, Lushan ha abbondanti risorse di umidità che contribuiscono alla formazione di ghiaccio durante le ondate di freddo.

La durata, sono state analizzate la frequenza e la distribuzione dello spettro delle goccioline della nebbia agglomerata, insieme all'effetto che piove, neve e nebbia superraffreddata—essenzialmente una nuvola superraffreddata contenente goccioline d'acqua in forma liquida a temperature inferiori a zero gradi centigradi che si formano appena sopra la superficie terrestre—avevano il tasso di crescita della glassa sui fili disposti a due diverse altezze:10 metri (su un torre di osservazione) e 1,5 metri (su una cornice di ghiaccio di osservazione situata sotto la torre).

Hanno scoperto che durante questo lasso di tempo 218 nebbie agglomerate, che è durato in media circa 10 minuti, così come neve e pioggia, contribuito al processo di congelamento. Ghiaccio accumulato rapidamente sui fili durante la fase di pioggia gelata, ma il tasso di crescita della glassa è stato molto più basso durante la fase di neve asciutta. Però, determinate condizioni meteorologiche, presenza di nebbia super raffreddata, temperature più basse e maggiore velocità del vento, hanno contribuito ad alimentare il tasso di crescita della glassa durante la fase di neve secca.

I ricercatori hanno osservato differenze significative nello spessore e nella densità del ghiaccio accumulato, così come il meccanismo che ha contribuito alla crescita della glassa e la durata della glassa alle due diverse altezze.

"Le differenze di temperatura e velocità del vento sono state le ragioni principali delle differenze di spessore, durata, densità, e meccanismo di crescita della glassa alle due altezze, " ha detto Niu, "che indicava che lo spessore della glassa, durata, densità, e il meccanismo di crescita erano tutti strettamente correlati all'altezza".

Al fine di rendere i risultati dell'osservazione più vicini a quelli del ghiaccio osservato sulle reali linee di trasmissione ad alta tensione, gli autori suggeriscono che l'altezza dei fotogrammi di osservazione ghiacciata dovrebbe essere aumentata, e che dovrebbero essere condotti studi di osservazione più comparativi sulla relazione tra le diverse altezze e la crescita della formazione di ghiaccio.

"Ulteriori risultati osservativi mostrano che l'efficienza di adesione delle particelle di neve ha un impatto significativo sul tasso di crescita della formazione di ghiaccio, che sarà considerato nella prossima simulazione numerica del wire-icing, " ha detto il professor Niu, che spera anche di stabilire metodi per prevedere la formazione di ghiaccio in futuro.