Как солнечные электростанции меняют погоду
Солнечные батареи — источник экологически чистой возобновляемой энергии. Однако тень на их зеленый статус бросает тот факт, что они способны влиять на климатические условия — например, как выяснили ученые, провоцировать осадки. И тем не менее это может спасти тысячи людей, нуждающихся в воде.
На планете есть места, где вода может стоить дороже нефти. Например, в богатых Объединенных Арабских Эмиратах, 80 % территорий которых занимают пустыни. Чтобы обеспечить всех жителей водой, правительству приходится устанавливать дорогие опреснительные установки или распылять в небе специальные реагенты, вызывающие дождь.
Но, как оказалось, осадки можно провоцировать и с помощью солнечных батарей — благо в ОАЭ находится одна из крупнейших в мире подобных электростанций (СЭС) — Noor Abu Dhabi. Как известно, солнечные батареи крайне важны в борьбе с изменением климата. Они позволяют производить электроэнергию без выбросов парниковых газов и других вредных веществ.
На территории ОАЭ около 8 км2 размещено более 3 млн таких солнечных панелей, которые обеспечивают электроэнергией примерно 90 тыс. домов. И, как подсчитали ученые, если этот объект разрастется, то начнет влиять на погоду в регионе.
Дело в том, что панели, нагреваясь, выделяют много тепла, и горячий воздух поднимается вверх. Так появляются облака, а вместе с ними и дополнительные дожди.
Зеленая Сахара, засушливая Амазония
Если в Сахаре построить солнечную ферму площадью больше 1 млн км2, там станут чаще идти дожди, а значит, будет больше растительности. К такому выводу в своем исследовании пришли ученые из Lund University и Stockholm University . Правда, отмечают они, это негативно скажется на Южной Америке: меняя характер ветра, СЭС сместят тропические дожди на север, что неблагоприятно скажется на Амазонии — там распространится засуха. Также в глобальном смысле это вызовет деградацию лесов, повышение средней температуры на Земле и приведет к таянию морского льда, особенно в Арктике.
Если разместить солнечные батаери даже на пятой части территории Сахары, это приведет к повышению глобальной температуры Земли Фото: © Sampers Erik / ABACA / ТАСС
Конечно, СЭС площадью в миллион квадратных километров трудно представить. Вот почему коллеги шведов немецкие исследователи из University of Hohenheim обратились к более реалистичным размерам солнечных ферм и решили выяснить, смогут ли те менять погоду, но не глобально, а локально. Для этого они воспользовались компьютерной климатической моделью, которая учитывает изменения поверхности суши. В итоге удалось смоделировать влияние на окружающую среду СЭС, поглощающих 95 % поступающего света.
Эксперименты показали, что когда площадь солнечных ферм превышала 15 км2 (это сравнимо с площадью федеральной территории «Сириус»), нагрев воздуха заметно увеличивал объем восходящих потоков или конвекцию, что способствовало образованию облаков. А в качестве подходящего источника атмосферной влаги модель выбрала влажные ветра, которые идут из Персидского залива.
Солнечные электростанции могут служить больше 40 лет
Фото: © senivpetro / freepik
При совпадении всех условий, солнечное «поле» площадью 20 км2 увеличивает объем осадков почти на 600 тыс. м³ — это 1 см влаги на площади размером с четыре федеральные территории «Сириус». По словам ученых, если бы такие ливни за лето случались хотя бы с десяток раз, этой воды хватило бы на год примерно для 30 тыс. человек.
Результаты этого исследования помогут в решении вопроса с нехваткой воды в засушливых регионах. Правда, при этом солнечные батареи нужно делать гораздо темнее, чем они есть сейчас, отметили авторы. Тогда идею можно будет воплотить в жизнь.
