風(fēng)電讓沙漠變綠洲

一項(xiàng)新研究表明，風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電廠可以將撒哈拉沙漠的部分地區(qū)變成綠洲。研究將這項(xiàng)技術(shù)與降雨的增加聯(lián)系起來(lái)。

專(zhuān)家們使用計(jì)算機(jī)氣候模型研究了在貧瘠地區(qū)建造大型可再生能源設(shè)施的影響。

他們發(fā)現(xiàn)，通過(guò)將來(lái)自上方的溫暖空氣與下方較冷的空氣混合，風(fēng)電場(chǎng)可使每日降雨量增加一倍。

另一方面，太陽(yáng)能電池板可以通過(guò)反射沙漠地面的光線并允許植被生長(zhǎng)，將暴雨增加50%的機(jī)會(huì)。

與涉及化石燃料的發(fā)電相比，風(fēng)能和太陽(yáng)能技術(shù)影響著該地區(qū)氣候，卻對(duì)全球氣溫的影響微乎其微。

用于這項(xiàng)研究中的計(jì)算結(jié)果得出，產(chǎn)生的能源超過(guò)世界目前能源需求的四倍半。

這些發(fā)現(xiàn)是由伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校的科學(xué)家們完成的。

覆蓋廣闊地區(qū)的裝置可以滿足歐洲、中東和非洲的能源需求，以及增加降雨量，最終促進(jìn)植物生長(zhǎng)。

風(fēng)電場(chǎng)將產(chǎn)生反饋回路，從而帶來(lái)更多的蒸發(fā)，降水和植物生長(zhǎng)。

太陽(yáng)能電池板減少了地表反射率或反射光線，這將引發(fā)積極的“反射率-降水-植被”反饋。

該研究首先對(duì)風(fēng)能和太陽(yáng)能裝置的氣候影響進(jìn)行建模，同時(shí)考慮植被如何對(duì)熱量和降水的變化作出反應(yīng)。

第一作者，伊利諾伊大學(xué)的YanLi博士說(shuō)：“以前的模擬研究表明，大型風(fēng)能和albedo可以在大陸尺度上產(chǎn)生顯著的氣候變化?！?/p>

但缺乏植被反饋可能會(huì)使模擬的氣候影響與實(shí)際行為大不相同。

“我們選擇它是因?yàn)檫@是世界上最大的沙漠；它人煙稀少；對(duì)土地變化高度敏感；它位于非洲，靠近歐洲和中東，所有這些地區(qū)都有巨大且不斷增長(zhǎng)的能源需求?！?/p>

在該研究中模擬的風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電廠將覆蓋超過(guò)350萬(wàn)平方英里(900萬(wàn)平方公里)，平均產(chǎn)生大約3太瓦和79太瓦的電力。

Li博士說(shuō)：“2017年，全球能源需求僅為18太瓦，因此這顯然比全球目前所需的能源要多得多?！?/p>

該模型顯示，風(fēng)電場(chǎng)引起近地面氣溫的區(qū)域變暖，最低溫度的變化大于最高溫度。

他補(bǔ)充說(shuō)：“由于風(fēng)力渦輪機(jī)可以增強(qiáng)垂直混合，從降低上面的溫暖空氣，因此夜間變得更暖?！?/p>

在風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)裝置的地區(qū)，降水量也平均每天增加了0.25毫米。

Li博士補(bǔ)充說(shuō)：“與對(duì)照實(shí)驗(yàn)相比，降水量增加了一倍。”

“這種降水的增加反過(guò)來(lái)會(huì)促進(jìn)植被覆蓋增加，形成一個(gè)積極的反饋循環(huán)?！?/p>

在薩赫勒地區(qū)，風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的平均降雨量每天增加1.12毫米。

太陽(yáng)能發(fā)電廠對(duì)溫度和降水也有類(lèi)似的積極影響，但與風(fēng)電場(chǎng)不同，太陽(yáng)能電池陣對(duì)風(fēng)速影響很小。

馬里蘭大學(xué)的EugeniaKalnay教授說(shuō)：“我們發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)能和風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的大規(guī)模安裝可以帶來(lái)更多降雨，并促進(jìn)這些地區(qū)的植被生長(zhǎng)?！?/p>

“降雨增加是由于復(fù)雜的陸氣交互作用，它的出現(xiàn)是因?yàn)樘?yáng)能電池板和風(fēng)力渦輪機(jī)產(chǎn)生了更粗糙和更多陰影的陸地地面。”

馬里蘭大學(xué)的SafaMotesharrei博士補(bǔ)充說(shuō)：“降雨和植被的增加，加上太陽(yáng)能和風(fēng)能產(chǎn)生的清潔電力，可以幫助薩哈拉、薩赫勒、中東和其他附近地區(qū)的農(nóng)業(yè)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)福祉。”