在充满挑战的天空中智能飞行：红鸢如何根据天气和经验在风机周围进行微观与中观规避

这为何关系到鸟类与清洁能源

随着我们寻找更清洁的发电方式，风能在全球蓬勃发展。但巍峨的风机也带来一个紧迫的问题：在扩大可再生能源的同时，能否避免让鸟类——尤其是大型猛禽——面临严重风险？本研究聚焦于红鸢，这种在欧洲部分地区常见的优雅猛禽，探讨它们多频繁真正避开风机叶片，以及其行为如何随天气和经验而变化。研究结果有助于判断风电场与猛禽能否在同一片天空中安全共存。

红鸢与风机如何相遇

红鸢经常在那些也适合建风电场的多风区域滑翔。它们在接近风机时的决策可以分为两个尺度：在“中观”尺度，鸟会决定是否接近某个单独的风机；在“微观”尺度，一旦接近，就必须避开旋转的叶片区域——在那里一次碰撞可能是致命的。此前研究者对鸟类采取这些规避路线的可靠性只有粗略估计，因为早期的追踪设备精度不足，无法显示距离叶片最后几十米内发生的具体情况。

追踪三维中数千次飞行

为了解决这一问题，研究人员在中欧近三千只红鸢身上使用了高频GPS标签，并将超过五百万个鸟类位置与奥地利和德国数百座风机的详尽信息进行匹配。对于每一次接近风机的行为，他们重建了鸟相对于精确定义的叶片“风险区”的飞行路径。研究还加入了风速、云量等天气数据，并计算了每只鸟过去接触风机的累积暴露量。由于GPS定位可能存在数米误差——与危险区的尺度可相当——他们构建了计算机模拟来评估这种误差会如何扭曲表观的规避率，并据此对估计结果进行修正。

大多远离危险的鸟群

在考虑测量误差后发现，红鸢在进入周边空间时约有80%会避开直接的叶片区域。在较大的中观尺度上，根据分析中如何处理个体差异，它们大约有87%到94%的情况会远离单个风机。将这两种行为视为鸟类必须同时未能通过的两个独立障碍以致发生碰撞，研究团队估计总体规避率约为98%。换言之，每一百次在风机附近的“有风险”飞行中，预计仅有两次会继续进入真正的碰撞航向。

天气与学习塑造风险

一个关键发现是，规避并非固定不变；它会随条件而改变。更强的风和更厚的云层与在中观与微观尺度上更谨慎的路线有关。在这些更艰难的条件下，鸟倾向于更早偏离并与叶片区保持更大距离，可能是因为阵风和降低的天空对比度使飞行更具挑战性。与此同时，过去在风机附近经验更多的个体表现出较低的中观规避，即总体上飞得更靠近风机。这可能意味着它们变得更放松从而提高风险——也可能表明它们获得了更好的空间感知，能够以较少激烈动作安全通过风机。值得注意的是，本研究中风机的具体设计细节，如叶片尺寸或转速，并未显著改变规避行为。

在风能与野生动物之间寻求平衡

对于担心鸟类与风电场间关系的非专业读者，核心信息是令人放心但需注意细微差别。本研究中的红鸢几乎总能避开危险，即使在复杂的天气下也是如此，且与大量的风机接触相比，碰撞依然罕见。然而，这种高度安全性依赖于随风、云及个体对风机熟悉度而灵活变化的微妙行为。作者认为监管者不应将规避视为单一固定的数值，而应认为它会因情境和物种而异。以这种方式使用详尽的追踪数据，可以帮助规划既保护气候又保护乘风而行猛禽的风电场。

引用: Mercker, M., Škrábal, J., Blew, J. et al. Smart flying in challenging skies: How Red Kites adjust wind turbine micro- and meso-avoidance across weather and experience. Sci Rep 16, 12939 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-45894-3

关键词: 红鸢, 风力涡轮机, 鸟类碰撞风险, 猛禽行为, 可再生能源