Последние несколько часов были отмечены вопросом, который находит отклик как в СМИ, так и в повседневных разговорах: что именно представляет собой вызванная атмосферная вибрация и почему она оказалась на переднем плане новостей? Все это стало результатом масштабного отключения электроэнергии, в результате которого миллионы людей в Испании и Португалии остались без электричества 28 апреля 2025 года. Это беспрецедентное событие озадачило как экспертов, так и широкую общественность.
Гипотеза о том, что причиной электрического коллапса являются вызванные атмосферные колебания, породила потоки цифровых чернил. Однако насколько это правдоподобно, в чем заключается это физическое явление и что думает по этому поводу научное сообщество? Ниже мы тщательно и подробно рассмотрим все, что нам известно — и то, что еще неясно — об этой концепции и ее возможной связи с отключением электроэнергии на Пиренейском полуострове.
Контекст отключения: версия операторов электросетей
28 апреля 2025 года внезапное отключение электроэнергии оставило большую часть Пиренейского полуострова во тьме. Операторы электроснабжения обеих стран, REN в Португалии и Red Eléctrica Española (REE) в Испании, немедленно задействовали протоколы кризиса, чтобы попытаться выяснить причины и восстановить подачу электроэнергии как можно скорее.
Португальская публичная компания REN, отвечающая за сеть передачи электроэнергии, в своих первоначальных сообщениях таким средствам массовой информации, как Reuters и BBC, указала на возможную связь с «редким атмосферным явлением», которое произошло в Испании. По их мнению, интенсивные колебания температуры могли вызвать аномальные колебания в линиях сверхвысокого напряжения (400 кВ), процесс, технически известный как вызванная атмосферная вибрация.
В то же время испанское правительство воздерживается от каких-либо категорических заявлений, ожидая результатов расследования. Была упомянута теория кибератаки, но без подтверждающих доказательств. Сам премьер-министр Португалии Луиш Монтенегро исключил преднамеренность и подтвердил версию о естественном и весьма необычном спусковом крючке.
Что такое атмосферная вибрация?
Термин «атмосферно-индуцированная вибрация» описывает физическое явление, которое в первую очередь влияет на линии электропередачи высокого и сверхвысокого напряжения. Он заключается в появлении колебательных движений в электрических проводниках (надземных кабелях, которые мы видим на больших башнях), возникающих в результате взаимодействия электрических факторов и внешних атмосферных условий.
Процесс начинается при возникновении определенных метеорологических обстоятельств, таких как устойчивый ветер, резкие перепады температуры или высокая влажность. Это может привести к возникновению явления, известного в электротехнике как коронный разряд, который ионизирует воздух вокруг проводника и создает небольшие токи между металлом и атмосферой.
Образующиеся заряженные частицы взаимодействуют с интенсивным электрическим полем высоковольтных линий., что приводит к возникновению периодических сил электрогидродинамической (ЭГД) природы. Эти силы не являются механическими в строгом смысле слова, а являются результатом взаимодействия электричества и атмосферы.
Как следствие, В окружающем воздухе возникают волны давления, которые напрямую воздействуют на сам кабель.. Когда частота этих переменных сил приближается или совпадает с собственной частотой колебаний проводника, возникает явление резонанса.
Это резонансное состояние может значительно усилить колебания кабеля., вызывая колебания значительной амплитуды, даже если невооруженным глазом условия ветра или температуры кажутся нормальными.
Как ветер и экстремальные температуры влияют на это явление?
Индуцированная вибрация атмосферы особенно вероятна при сочетании двух стихий: постоянного ветра (без резких порывов или интенсивной турбулентности) и необычных температур (как высоких, так и очень низких).
Ветер может создавать вихри давления в среде кабеля, которые заставляют его перемещаться из одной стороны в другую. Если скорость этих вихрей совпадает с собственной частотой колебаний кабеля (которая зависит от его длины, массы и натяжения), могут возникнуть интенсивные вибрации.
Экстремальные температуры изменяют механическое поведение проводников.. Тепло заставляет кабели расширяться и ослабевать, а холод заставляет их сжиматься и натягиваться. Оба эффекта влияют на их резонансную частоту, делая их во многих случаях более уязвимыми к вибрациям, вызываемым ветром.
К этому следует добавить коронный разряд в условиях высокой влажности или наличия взвешенных частиц., что способствует возникновению вышеупомянутых ЭГД-сил.
Отличия от других типов колебаний в линиях электропередач
В мире электротехники высоковольтные воздушные линии могут подвергаться вибрациям самых разных типов и происхождения. Необходимо отличать вызванную вибрацию атмосферы от других подобных явлений, которые обычно изучаются.
- Классическая вибрация ветра: создает колебания промежуточной частоты из-за прохождения ветра. Обычно это более предсказуемо и особенно затрагивает длинные проводники низкого напряжения.
- Галопом: явление, вызванное накоплением льда или снега на кабеле, сопровождающееся ветром. Это приводит к возникновению высокоамплитудных и низкочастотных колебаний.
- Вызванная атмосферная вибрация: Он характеризуется колебаниями на частотах от 0,1 до 10 Гц, а его основным фактором является сочетание определенных электрических условий и атмосферных факторов, а не только ветра.
Это различие в происхождении и механизме является ключом к пониманию того, почему вызванную атмосферную вибрацию так трудно предсказать и смягчить..
Прямые и косвенные последствия для электрической системы
Последствия вызванной атмосферной вибрации могут быть весьма разнообразными и зависят как от интенсивности, так и от продолжительности явления. Хотя во многих случаях их воздействие ограничивается слышимыми шумами или небольшими смещениями кабелей, в экстремальных условиях они могут вызвать реальные, масштабные проблемы.
В долгосрочной перспективе многократное воздействие вибраций, даже малой амплитуды, вызывает усталость материалов. которые составляют проводники, изоляторы, а также оборудование, которое поддерживает всю систему в рабочем состоянии.
Это приводит к более высокой вероятности появления трещины, ослабленные соединения и ускоренный износ в точках контакта между различными элементами.
В некоторых случаях особенно интенсивные атмосферные колебания, автоматические системы защиты могут определить наличие серьезной аномалии и отключить целые линии, чтобы избежать дальнейшего повреждения.
Кроме того, если вибрация изменяет синхронизацию взаимосвязанных электрических системможет возникнуть цепная реакция каскадных отключений или сбоев, как это произошло во время масштабного отключения электроэнергии в апреле 2025 года, при этом отказ может распространиться за пределы первоначальной точки.
Почему официальное объяснение оказалось столь спорным?
Объяснение отключения электроэнергии в апреле 2025 года вызванной атмосферной вибрацией не обошлось без споров. С самого начала специалисты в области физики, метеорологии и электросетей выражали осторожность относительно возможности того, что столь редкое явление может иметь столь разрушительные последствия.
Некоторые ученые, такие как физик Марио Пикасо, подчеркивают, что для этого потребуются значительные ветровые или экстремальные температурные изменения. вызвать резонансы в электрической сети наблюдаемой величины. Хотя наблюдались значительные колебания температуры (почти заморозки по ночам сменялись максимумами в 20–25 °C), большинство считает маловероятным, что одного этого фактора было достаточно, чтобы вызвать обрушение.
Другие эксперты, такие как Хосе Мария Мадиедо, астрофизик из Института астрофизики Андалусии, пошли дальше, исключив, что вызванная атмосферная вибрация, вызванная каким-то редким атмосферным явлением, является достаточным объяснением.. Мадиедо предложил в качестве альтернативы возможное воздействие солнечного события (типа Кэррингтона), хотя отсутствие недавних солнечных бурь или одновременного глобального воздействия исключило эту гипотезу.
Между тем операторы сетей и власти сохраняют осторожность.: Хотя они признали сложность и исключительный характер инцидента, они настаивают на том, что до сих пор нет убедительных доказательств относительно точной причины. Расследования остаются открытыми, и прозрачность играет ключевую роль в предотвращении мистификаций и домыслов.
Процесс восстановления и связанные с ним трудности
Восстановление подачи электроэнергии после отключения 28 апреля 2025 года оказалось непростым и небыстрым процессом.. Основная сложность заключается в том, что, поскольку это международная взаимосвязанная сеть (Испания, Португалия, Франция и Марокко), любые попытки восстановления должны быть постепенными и крайне скоординированными.
Применяемая процедура состояла в постепенной активации генераторов ключей каждой страны. привести производство электроэнергии в соответствие с фактическим потреблением потребителей. Такое «постепенное восстановление связи» необходимо для предотвращения дальнейших перегрузок или десинхронизации, которые могут нарушить процесс восстановления.
Например, Франция сотрудничала, поставляя электроэнергию в испанскую систему через северную границу.. В то же время Португалия отключила свою сеть от испанской, чтобы восстановить нормальную работу собственными силами и избежать дальнейшего эффекта домино.
На этом этапе изучение звука в космосе и то, как вибрации могут влиять на различные системы, имеет важное значение для понимания возможных причин отключения электроэнергии.
На этом этапе Устойчивость и координация между операторами и правительствами играют основополагающую роль для восстановления стабильности европейской энергетической системы после экстремального события.
Извлеченные уроки и новые задачи на будущее
Инцидент выявил ряд уязвимостей, присущих нынешним электросетям.. Стремление к максимальной эффективности за счет взаимосвязи множества стран и систем усложнило управление кризисами и восстановление после серьезных инцидентов.
Более того, роль экстремальных природных явлений — будь то колебания температуры, ветер или даже солнечные эффекты — кажется все более значимой в контексте изменения климата.. Эксперты предупреждают, что эпизоды, подобные недавнему крупному отключению электроэнергии на Пиренейском полуострове, могут повториться, если не будут обновлены протоколы безопасности, техническое обслуживание инфраструктуры, а также системы мониторинга и раннего оповещения.
Расследование, начатое REN и Red Eléctrica Española, направлено на то, чтобы понять, действительно ли вызванная атмосферная вибрация стала «триггером» отключения электроэнергии. или просто отягчающее обстоятельство в особо деликатном сетевом контексте.
