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新的建模表明，大規(guī)模太陽能發(fā)電站造成的反照率降低可以使沙特阿拉伯的紅海沿海平原的降雨量增加一倍。


根據(jù)一項新的建模研究，大型太陽能發(fā)電站具有促進(jìn)降雨的作用。該報告稱，在沙特阿拉伯干旱的紅海沿海平原部署公用事業(yè)規(guī)模的光伏電站可以大幅增加降雨量。

人們對通過人工降雨等技術(shù)，人為增加阿拉伯半島降雨量的想法越來越感興趣。該地區(qū)空氣中其實(shí)含有大量的水，因為紅海每年通過蒸發(fā)作用失去7千億噸的水，這相當(dāng)于地球大氣層中全部水蒸氣質(zhì)量的近8%。紅海沿岸的海風(fēng)使這些水在陸地上方循環(huán)，但幾乎不會以雨的形式落下，反而被輸送到南方的赤道和印度洋中部。沙特阿拉伯阿卜杜拉國王科技大學(xué)（KAUST）的氣候和大氣模型專家Georgiy Stenchikov一直在研究該地區(qū)表面反照率——地球的反射率——的變化如何影響水的運(yùn)輸，以及這是否會改變降雨模式。

Stenchikov和他的同事圍繞一個區(qū)域研究模型和天氣預(yù)報進(jìn)行了一系列數(shù)值模擬，聚焦于三種場景：廣泛植樹造林、反照率提高和反照率降低。

他們的模擬顯示，沿阿拉伯紅海的沿海平原擴(kuò)大植樹造林和提高表面反照率可以減少降雨。該地區(qū)的海風(fēng)由陸地和海洋之間水平方向的熱力對比驅(qū)動。較熱的陸地和較冷的海洋之間形成壓力梯度，將潮濕的海洋空氣推向陸地。模型顯示，植樹造林和增加反射表面會使陸地冷卻，反而減弱海風(fēng)，減少水蒸氣從海洋到陸地的移動。

按研究人員的說法，眾所周知，太陽能電池板通過吸收太陽能和加熱地表來改變地表的能量平衡。因此，部署大型光伏發(fā)電站可以改變地面反射率，足以改變海岸地區(qū)的空氣循環(huán)。

“我們發(fā)現(xiàn)，擴(kuò)大植樹造林和提高表面反照率對引發(fā)紅海沿海平原的降雨沒有效果，”Stenchikov指出，“相反，假設(shè)在沿海平原上安裝太陽能電池板，將表面反照率降低到0.2，能將地表空氣溫度提高1-2 K，加強(qiáng)海陸之間的水平表面溫差，讓風(fēng)力變強(qiáng)，將3公里以上邊界層的水汽混合比提高約0.5 gkg−1，加強(qiáng)大氣行星邊界層內(nèi)的垂直混合，并產(chǎn)生1.5吉噸的額外降雨，相當(dāng)于500萬人口的年用水量。”

研究小組聲稱，這種形式的地表區(qū)域性地球工程，配合先進(jìn)的淡水收集和地下儲水方法，可以為緩解干旱沿海地區(qū)現(xiàn)有的水危機(jī)提供一種可行的解決方案。這些科學(xué)家們在《海風(fēng)地球工程以增加阿拉伯紅海沿海平原的降雨量》一文中介紹了他們的發(fā)現(xiàn)成果。該報告最近發(fā)表在美國氣象學(xué)會（American Meteorological Society）的《水文氣象學(xué)雜志》上。 

原標(biāo)題：太陽能園區(qū)可幫助增加干旱地區(qū)降雨量