李小文院士与地球自转

（初稿。感谢您指正任何错误！）

      惊闻李小文院士于2015年1月10日13点05分因病抢救无效在北京306医院不幸去世，心中十分悲痛。怀着对现实版“扫地僧”的思念，5年前李老师的教诲又浮现在眼前。

      2009年8月27日，李老师在博文《风电大跃进刹车好！》里提到：

   “2． 风能。在风电大跃进中，好像觉得风电就是无中生有，这个风能就是天上掉下来的馅饼，不要付出代价的。世界上好像没有这样的事吧？走个极端，风能都发电了，咱们每年30亿吨原煤的水能肯定没了，而且大家也没水喝了。但是，究竟我们有多少可利用的风能？哪些地方建千万瓩级的‘地上三峡’有利无弊？我们好像根本没有研究……

   所以，支持叫停风电大跃进，好好规划规划水土光、人生气。”

       字里行间，李老师表现出对风电利用负面作用的忧虑和思考。这是一位博大胸怀科学家的责任感。

      恰好我也对风能、太阳能等利用可能的消极影响感兴趣。于是在9月1日，我在李老师该博文留下评论：

   “过度利用风能，会使地球转动变慢：导致重大的自然灾难。

现在还很少有主流科学家认识到。”

   并贴出了博文《风能利用与地球自转变慢》。基本观点是：

   “现在的风能过度采用，也是导致地球自转变慢的原因之一。因为每年的季风，会使地球自转出现变化。因此，对风能的利用，要有一定的限制。”

   向李老师汇报后，李老师9月7日在博文《地球自转慢悠悠》里，开门见山地写到：

   “学者杨正瓴在风能利用与地球自转变慢中，提出：现在的风能过度采用，也是导致地球自转变慢的原因之一。”

   “但假定我们真的实现了风能大跃进，年产出电能远远超过美国，按‘核冬天’、‘全球变暖’的立题思路，我猜迟早会有人来研究这个问题，把地球自转的速度变慢的灾难怪到中国头上的。为什么网友杨正瓴不早些动手，先研究起来？也来抢抢全球性大科学问题的话语权？”

   作为一名高校的普通基础课教师（近年研究风能预测），能得到院士的点名，大为感动。同时深为李老师对人类与祖国深深的爱所折服。我明确表示：“您要是能够组织一下就好了：作为我国科技界的首创观点，在国际上发言。期待您的领军作用！”并将诸多资料与思考通过电子邮件发给了李老师。诸多细节，此处不再叙述。

      转眼5年半，斯人已去，天堂正在召唤。

      生者却是悲痛不已。

      我想，对李小文老师最好的纪念，就是以李老师为榜样，为祖国和人类做点有益的事情。因此，把有关的看法写出来，再次向李老师汇报：

      地球转动惯量约为(8.0365 ± 0.0002) × 10³⁷ 千克米平方，假如风能每年利用10亿千瓦，则最大可使地球自转变慢约100亿分之一，即每年约0.0002毫秒的减速。考虑到风向的变化，则这个减速约为每年约0.0001毫秒。全球可利用的风能为2×10⁷MW，最大每年可使地球变慢0.0034毫秒。对于长年累月的风能开发，这个变化不宜视而不见。我国季风风向大体南北向，对地球自转影响很小。而美国和欧洲以西风（偏北）为主，影响较大。

      目前公认：地球自转的周年变化振幅为20～25毫秒，主要由风的季节性变化引起；半年变化的振幅约为9毫秒，由太阳月球引起的大气潮汐。

      因此人类对风能开发的数量，一定要有宏观的限制。

      我国则应该充分利用季风的特性，既要充分开发风能，又要尽力减少对地球自转的影响。如夏季和冬季风能的利用要对称，以维持年内地球自转的平均值。认真研究蒙古高压以及我国季风的特性，提高风电预测的准确性和可靠性。

      风能开发过度，肯定有各种不利影响。如引起地面风速变慢，增加地表温度等。但年均地球自转的减速增大，则对日-地-月天文系统可能产生某种人为影响。必须评估这些影响。人类已经观察到包括我国在内的地表风速变慢的现象，但鲜见风能开发对地球自转影响的研究。

   “究竟我们有多少可利用的风能？”李院士提出的问题，直到今天依然值得我们认真研究和思考。

相关链接：

[1] 李院士，2009-08-27，风电大跃进刹车好！

http://blog.sciencenet.cn/blog-2984-251834.html

[2] 李院士，2009-08-29，风电规划，也作了一些的！

http://blog.sciencenet.cn/blog-2984-252099.html

[3] 李院士，2009-09-07，地球自转慢悠悠

http://blog.sciencenet.cn/blog-2984-253901.html

[4] Robert Vautard, Julien Cattiaux, Pascal Yiou, et al. Northern Hemisphere atmospheric stilling partly attributed to an increase in surface roughness [J]. NATURE GEOSCIENCE, 2010, 3(11): 756-761.

[5] 风能利用与地球自转变慢

http://bbs.sciencenet.cn/thread-73907-1-1.html