巨型太陽能發(fā)電場可能會扭曲地球另一端的天氣

太陽的能量實際上是無限的。雖然煤炭或天然氣等資源是有限的，但如果你能夠捕獲和使用太陽能，它不會阻止其他人也使用他們需要的盡可能多的陽光。

但這并不是故事的全部。超過一定規(guī)模，太陽能發(fā)電場變得足夠大，足以影響周圍的天氣，并最終影響整個氣候。

在我們的新研究我們已經(jīng)研究了這種改變氣候的太陽能發(fā)電場可能對世界其他地方的太陽能發(fā)電產(chǎn)生的影響。

我們知道，太陽能會受到天氣條件的影響，并且輸出會隨著日子和季節(jié)的變化而變化。云、雨、雪和霧都會阻擋陽光照射到太陽能電池板。在陰天，輸出可以下降 75%，而它們的效率在高溫下也會降低。

從長遠(yuǎn)來看，氣候變化可能會影響某些地區(qū)的云量以及它們可以產(chǎn)生多少太陽能。北歐可能會看到太陽能減少例如，雖然歐洲其他地區(qū)的可用太陽輻射應(yīng)該略有增加，但美國東海岸和華北地區(qū).

如果我們要建造真正的巨型太陽能發(fā)電場，橫跨整個國家和大陸，它們可能會產(chǎn)生類似的影響。

在我們最近的研究中，我們使用了程序對地球系統(tǒng)進行建模，并模擬覆蓋撒哈拉沙漠20%的假設(shè)巨大太陽能發(fā)電場將如何影響世界各地的太陽能發(fā)電。

光伏 （PV） 太陽能電池板是深色的，因此比反射沙漠沙子吸收更多的熱量。雖然一小部分能量被轉(zhuǎn)化為電能，但其中大部分仍然加熱面板。當(dāng)你有數(shù)以百萬計的這些面板組合在一起時，整個區(qū)域都會變暖。

如果這些太陽能電池板位于撒哈拉沙漠，我們的模擬表明這種新的熱源將重新排列全球氣候模式，將降雨從熱帶地區(qū)轉(zhuǎn)移開來，導(dǎo)致沙漠再次變得更加綠色，就像 5,000 年前一樣。

這反過來又會影響云層覆蓋的模式以及世界各地可以產(chǎn)生多少太陽能。

將變得多云且太陽能發(fā)電能力降低的地區(qū)包括中東、南歐、印度、中國東部、澳大利亞和美國西南部。將產(chǎn)生更多太陽能的地區(qū)包括中美洲和南美洲、加勒比海地區(qū)、美國中部和東部、斯堪的納維亞半島和南非。

全球太陽能潛力將受到怎樣的影響：

當(dāng)我們模擬中亞、澳大利亞、美國西南部和中國西北部其他熱點地區(qū)大型太陽能發(fā)電場的影響時，也發(fā)生了類似的事情——每個發(fā)電場都導(dǎo)致了其他地方的氣候變化。

例如，覆蓋澳大利亞內(nèi)陸大部分地區(qū)的大型太陽能發(fā)電場將使南非的陽光更充足，但英國的云量更大，尤其是在夏季。

如果在其他旱地安裝了大型太陽能發(fā)電場：

有一些注意事項。事情最多只會改變幾個百分點——無論我們建造多少太陽能，斯堪的納維亞半島仍將是涼爽多云的，澳大利亞仍然是炎熱和陽光明媚的。

無論如何，這些影響都是基于假設(shè)的場景。例如，我們的撒哈拉沙漠情景是基于光伏太陽能發(fā)電場覆蓋整個沙漠的20%，盡管已經(jīng)雄心勃勃的提案，這種規(guī)模的任何事情在不久的將來都不太可能發(fā)生。

如果將覆蓋面積減少到撒哈拉沙漠的5%更合理（盡管仍然不太可能），那么全球影響幾乎可以忽略不計。

為什么這個思想實驗很重要

但是，在未來的世界中，幾乎每個地區(qū)都投資于更多的太陽能項目，并變得更加依賴它們，太陽能資源的相互作用可能會塑造能源格局，創(chuàng)造一個復(fù)雜的依賴、競爭和機會網(wǎng)絡(luò)。

某些國家對太陽能項目建設(shè)的地緣政治操縱可能擁有重要的新力量，影響著遠(yuǎn)遠(yuǎn)跨越國界的太陽能發(fā)電潛力。

因此，必須促進各國之間的合作，以確保太陽能的好處在世界范圍內(nèi)得到公平分享。

通過分享知識并共同規(guī)劃未來大型太陽能項目的空間規(guī)劃，各國應(yīng)制定和實施公平和可持續(xù)的能源解決方案，并避免對遙遠(yuǎn)的太陽能發(fā)電產(chǎn)生任何意外風(fēng)險。

盧正瑤，自然地理學(xué)研究員，隆德大學(xué)和龍景超，大氣科學(xué)系副教授，廣東海洋大學(xué)

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