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撒哈拉沙漠中的大型风能和太阳能农场将增加热量

众所周知,风能和太阳能农场对热量,湿度和其他可能对其所在地区有益或有害的因素产生局部影响。一项新的气候模拟研究发现,撒哈拉沙漠和邻近萨赫勒地区的大规模风能和太阳能装置将增加当地的温度,降水量和植被。总体而言,研究人员报告说,这些影响可能会使该地区受益。

这项研究发表在“ 科学 ”杂志上,是第一个对风能和太阳能装置的气候影响进行建模的研究,同时还考虑了植被对热量和降水变化的响应,主要作者,自然资源和博士后研究员Yan Li说。伊利诺伊大学的环境科学。

“以前的模拟研究表明,大型风能和太阳能农场可以在大陆尺度上产生显着的气候变化,”李说。“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。

李说,这项新的研究由马里兰大学的Eugenia Kalnay和Safa Motesharrei共同领导,主要关注撒哈拉沙漠。

“我们选择它是因为它是世界上最大的沙漠;人口稀少;它对土地变化非常敏感;它在非洲,靠近欧洲和中东,所有这些都有大量不断增长的能源需求,“ 他说。

该研究模拟的风力和太阳能农场将覆盖超过900万平方公里,平均产生约3太瓦和79太瓦的电力。

“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,”李说。

该模型显示,风电场引起近地面气温的区域变暖,最低温度变化大于最高温度。

作者写道:“由于风力​​涡轮机可以增强垂直混合并从上方降低温暖的空气,因此夜间变暖更大。” 在风电场安装的地区,平均每天平均增加0.25毫米。

“这比对照实验中的降水量增加了一倍,”李说。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。

“这种降水增加反过来导致植被覆盖增加,形成一个积极的反馈循环,”李说。

研究小组发现,太阳能农场对温度和降水有类似的积极影响。与风电场不同,太阳能电池阵对风速影响很小。

“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的降雨,并促进这些地区的植被生长,”Kalnay说。“降雨增加是由于太阳能电池板和风力涡轮机产生更粗糙和更暗的陆地表面而发生的复杂陆地 - 大气相互作用的结果。

Motesharrei说:“降雨和植被的增加,再加上太阳能和风能产生的清洁电力,可以帮助撒哈拉,萨赫勒,中东和其他附近地区的农业,经济发展和社会福祉。”

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