撒哈拉变绿洲？研究表明沙漠地区建可再生能源设施可大幅增加降雨

一项新研究表明，风能和太阳能发电厂可以将撒哈拉沙漠的部分地区变成绿洲。研究将这项技术与降雨的增加联系起来。

专家们使用计算机气候模型研究了在贫瘠地区建造大型可再生能源设施的影响。

他们发现，通过将来自上方的温暖空气与下方较冷的空气混合，风电场可使每日降雨量增加一倍。

另一方面，太阳能电池板可以通过反射沙漠地面的光线并允许植被生长，将暴雨增加50%的机会。

与涉及化石燃料的发电相比，风能和太阳能技术影响着该地区气候，却对全球气温的影响微乎其微。

用于这项研究中的计算结果得出，产生的能源超过世界目前能源需求的四倍半。

这些发现是由伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的科学家们完成的。

覆盖广阔地区的装置可以满足欧洲、中东和非洲的能源需求，以及增加降雨量，最终促进植物生长。

风电场将产生反馈回路，从而带来更多的蒸发，降水和植物生长。

太阳能电池板减少了地表反射率或反射光线，这将引发积极的“反射率 - 降水 - 植被”反馈。

该研究首先对风能和太阳能装置的气候影响进行建模，同时考虑植被如何对热量和降水的变化作出反应。

第一作者，伊利诺伊大学的Yan Li博士说：“以前的模拟研究表明，大型风能和albedo可以在大陆尺度上产生显著的气候变化。”

但缺乏植被反馈可能会使模拟的气候影响与实际行为大不相同。

“我们选择它是因为这是世界上最大的沙漠;它人烟稀少;对土地变化高度敏感;它位于非洲，靠近欧洲和中东，所有这些地区都有巨大且不断增长的能源需求。”

在该研究中模拟的风能和太阳能发电厂将覆盖超过350万平方英里(900万平方公里)，平均产生大约3太瓦和79太瓦的电力。

Li博士说：“2017年，全球能源需求仅为18太瓦，因此这显然比全球目前所需的能源要多得多。”

该模型显示，风电场引起近地面气温的区域变暖，最低温度的变化大于最高温度。

他补充说：“由于风力​​涡轮机可以增强垂直混合，从降低上面的温暖空气，因此夜间变得更暖。”

在风力发电场装置的地区，降水量也平均每天增加了0.25毫米。

Li博士补充说：“与对照实验相比，降水量增加了一倍。”

“这种降水的增加反过来会促进植被覆盖增加，形成一个积极的反馈循环。”

在萨赫勒地区，风力发电场的平均降雨量每天增加1.12毫米。

太阳能发电厂对温度和降水也有类似的积极影响，但与风电场不同，太阳能电池阵对风速影响很小。

马里兰大学的Eugenia Kalnay教授说：“我们发现太阳能和风力发电场的大规模安装可以带来更多降雨，并促进这些地区的植被生长。”

“降雨增加是由于复杂的陆气交互作用，它的出现是因为太阳能电池板和风力涡轮机产生了更粗糙和更多阴影的陆地地面。”

马里兰大学的Safa Motesharrei博士补充说：“降雨和植被的增加，加上太阳能和风能产生的清洁电力，可以帮助萨哈拉、萨赫勒、中东和其他附近地区的农业、经济发展和社会福祉。”