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从化石燃料转向可再生能源是避免气候变化的重要和必要步骤。 然而，在我们努力实现绿色环保的同时，我们还需要注意其他有意和无意的后果 - 包括可再生技术的大规模部署如何影响其周围的气候。
例如，撒哈拉沙漠变成了一个巨大的太阳能和风力发电场怎么办？ 这是新发表的研究课题 科学 作者：Yan Li及其同事。 他们发现所有那些假想的风力涡轮机和太阳能电池板都会使它们周围的环境变得更加温暖和更加多雨，并且可能首次将部分撒哈拉绿色变为 至少4,500年.
该研究背后的科学家研究了撒哈拉沙漠及其南部过渡地区萨赫勒地区可能产生的最大太阳能和风能。 这两个地区被选中，因为它们是可再生能源大规模推广的相对合理的地点，相当接近欧洲和中东的大量需求，同时对土地的其他需求有限。 两者都拥有大量的风能和太阳能资源。 Li及其同事还建议，特别是萨赫勒地区也可以从经济发展和海水淡化更多能源中获益，为城市和农业提供水源。
到目前为止，非洲拥有任何大陆最大的太阳能资源。 SolarGIS, 创用CC BY-SA
由于这两个地区规模如此之大，本研究模拟的太阳能和风力发电场的规模与整个国家相当 - 比英国大38倍。 它们将比现有的太阳能和风力发电场大得多，并且能够提供全球目前消耗的能量的四倍。
这将促使当地环境发生相当大的变化——大型风电场将使气温升高约2?例如，类似于我们担心的全球变暖程度。太阳能会导致较小的温度变化，大约 1?。
与风电场相关的每天0.25 mm的降水增加声音更为温和，但这几乎是之前降雨量的两倍。 同样，与太阳能公园相关的影响较小 - 增加了0.13毫米/天 - 但是当加起来超过一年时仍然显着。
为什么涡轮机和面板意味着温暖和下雨
风电场很大程度上导致温度升高，因为它们的涡轮叶片将温暖的空气带到地面，特别是在夜间。 这已被观察到 实地研究 和使用 遥感。 他们也被证明了 增加空气中的水分.
太阳能电池板意味着更多的太阳辐射被吸收，更少的太阳能被反射回太空。 这导致地表变暖。 一些研究已经证明了这一点，其中一项研究显示，化石燃料通过碳排放引起的变暖的影响是 30倍 比太阳能光伏发电引起的变暖吸收更多的太阳辐射。 但是，温度影响可能会有所不同 在太阳能公园内和季节.
在撒哈拉沙漠模拟中，会发生额外的降雨，因为风力涡轮机代表了自由流动的空气的障碍，减缓了它的速度并减少了 地球旋转的影响 在空气流动。 这降低了空气压力，撒哈拉沙漠和周围地区之间的压力差导致风在那里流动。 当空气在撒哈拉沙漠中遇到或收敛时，它无处可去。 随着空气上升，其中的水蒸气凝结，形成雨滴。
对于太阳能来说，这个过程略有不同：由面板加热的较暖空气会上升。 然而，这也促进了低压，导致空气在那里流动，会聚和上升。
大规模的风能和太阳能将意味着某些地区的新雨比其他地区更多。 Eviatar Bach, 创用CC BY-SA
降雨量也意味着更多的植被。 与风力涡轮机一样，这增加了表面粗糙度，并且与太阳能电池板一样，导致更多的太阳辐射被吸收。 这种强化循环被称为“气候反馈”，并且结合这些植被反馈是Li及其同事研究的一个新方面。
是时候把它变为现实吗？
不完全的。 决策不仅仅是为了应对环境影响 - 如果是这种情况，我们已经放弃了化石燃料。 确实，在撒哈拉沙漠和萨赫勒地区开发一个大型可再生能源站点将会改变游戏规则，但还有许多其他因素需要先考虑。
在撒哈拉沙漠 - 但仍然是某人的家。 meunierd / shutterstock
这些地区可能人口稀少，但人们居住在那里，他们的生计在那里，而景观对他们来说具有文化价值。 土地真的可以“抓住”为欧洲和中东供应能源吗？
在一个国家内，连贯和稳定的能源政策具有足够的挑战性，更不用说具有所有潜在政治影响和能源安全问题的国家之间。 虽然大量廉价的撒哈拉能源听起来像是一件好事，但目前尚不清楚这对经济学来说是否足够安全。
也很难说这对荒漠化意味着什么，这是由于土地管理不善造成的，例如过度放牧以及气候。 在这项研究中观察到的降雨量变化是区域性的，而不是全球性的，一旦风力和太阳能农场被带走，它们的影响就会消失，土地可以恢复到之前的状态。
总的来说，这是一项有趣且重要的研究，强调需要注意能量转换的意外后果，无论是积极的还是消极的。 将这些发现与其他社会，经济，环境和技术考虑因素结合起来对于确保我们不会从煎锅跃入火中至关重要。
关于作者
Alona Armstrong，高级讲师， 兰开斯特大学
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