電力新應用!或將撒哈拉地區沙漠變綠洲

電力新應用!或將撒哈拉地區沙漠變綠洲

▲伊利諾伊大學的研究人員發現,在撒哈拉地區大量部署風能和太陽能設施,可增加降雨量。

一般來說,風能和太陽能發電廠可對當地的溫度和溼度等氣候條件產生局部效應。《科學》(Science)雜誌近日出版的論文稱,美國伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校(簡稱UICU)在一項關於氣候模擬的研究中發現,在撒哈拉沙漠及鄰近的薩赫勒地區大規模安裝風能和太陽能設備會提高當地的溫度、增加降雨和影響植被。研究人員認為,總的來說,這些影響可能對該地區是有利的。UICU自然資源和環境科學博士後研究員、第一作者李巖(音譯,下同)說,他們的這項研究首次在模擬風能和太陽能設施對氣候的影響時,考慮了溫度和降雨的變化對植被的影響。李說:“之前的建模研究表明,大規模的風能和太陽能發電設施可以在大陸範圍內對氣候產生顯著的影響,但缺乏植被的反饋信息可能會使氣候模型與實際情況大相徑庭。” 馬里蘭大學(簡稱UM)的恩吉尼亞•卡內和薩法•莫特薩內也參與了李等的研究。

李說:“選擇撒哈拉作為研究對象的原因在於:它是世界上最大的沙漠,且對土地變化高度敏感。此外,它的地理位置很特殊——位於非洲,靠近歐洲和中東,這些地區的能源需求都在不斷增長。”李等的研究中所建模研究的風能和太陽能發電廠,覆蓋了900多萬平方公里的地域,兩者產生的電力平均值分別約為3太瓦和79太瓦。李接著說:“在2017年,全球的能源需求為18太瓦,這些發電廠可提供的電能遠超全球需求。”

李等建立的模型發現,風力發電站會導致近地表氣溫區域變暖,且對最低氣溫變化的影響大於最高氣溫。李解釋說,夜間變暖的幅度更大的原因在於,風力渦輪機可以增強垂直混合效應,並從上空帶走更溫暖的空氣。在安裝風力發電設備的地區,每日降雨量平均增加0.25毫米。李說:“這比對照實驗中的降雨量增加了近一倍。在薩赫勒地區,風力發電廠導致的日均降雨量增加值為1.12毫米。降雨量的增加可使植被覆蓋率增加,進而形成一個正反饋的循環。”

研究人員還發現,太陽能發電廠對氣溫和降雨量也有類似的積極影響。但與風力發電不同的是,太陽能電池陣列對風速的影響很小。卡內說:“降雨量的增加是複雜的陸地-大氣相互作用的結果。大量安裝風力和太陽能發電設備導致的降雨量提高,可促進撒哈拉等地區的植被生長。” 莫特薩內補充說:“降雨和植被的增加,加上太陽能和風能帶來的清潔電能,可為撒哈拉等地區的農業和經濟發展帶來福音。”

編譯:雷鑫宇

審稿: alone

來源:http://h5.scimall.net.cn/register?from=wechat

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