Vindkraftverk och solpaneler som skapar el är exempel på miljövänlig – eller ”grön” – teknik. En ny studie visar att dessa former av förnybar energi kan vara gröna i en annan mening också. Stora samlingar av dessa turbiner eller så kallade gårdar av solpaneler verkar kunna föra regn till öknen. Och det skulle tillåta fler växter att växa.
Eugenia Kalnay är expert på väder och klimat. Hon arbetar på University of Maryland i College Park. Hon har också arbetat för National Weather Service och NASA. På varje ställe har hon använt datorer för att modellera väder och klimat. Sådana modeller hjälper forskare att förstå hur temperaturer och regn kan förändras över tiden. Dag-till-dag förändringar kallas väder. Långsiktiga mönster, som säsongstrender som kvarstår i flera år, beskriver en regions klimat.
Vindturbiner och solpaneler kan förändra hur luften rör sig. När vindarna rör sig genom de snurrande bladen på en turbin omvandlas en del av deras kraft till elektricitet. Detta försvagar dessa vindar. Turbiner kan också ändra vindarnas bana och rikta en del av dem runt vindkraftparkens utsida.
Båda teknikerna kan också påverka närliggande temperaturer. Solpaneler kan höja den intilliggande temperaturen med 3 till 4 grader Celsius (5 till 7 grader Fahrenheit). Turbiner ökar också temperaturerna, till stor del genom att hålla nätterna varmare. Varm luft stiger. Om den stiger tillräckligt högt och håller mycket vattenånga, kan den så småningom kondensera till moln som producerar regn.
På dessa sätt kan vind- och solkraftsparker påverka klimatet. Men skulle förändringarna vara tillräckligt stora för att ha betydelse? Det var vad Kalnay och andra ville veta. Deras nya datormodeller visar att en blandning av dessa energitekniker kan öka nederbörden och så småningom förvandla öknar till växtrika områden.
Pättar det på prov
Kalnay slog sig ihop med Safa Motesharrei, en systemvetare vid Maryland. Systemvetare studerar hur komplexa system, som klimat, fungerar. Maryland-paret rekryterade Yan Li, en geoforskare vid Beijing Normal University i Kina, för att ansluta sig till dem. Dessa tre tog in andra forskare från Maryland, Italien och Kina för att delta i deras studie. Att bygga stora vind- eller solkraftsparker bara för att studera deras fråga var inte ett alternativ. Det skulle bli för dyrt. Det kan också skapa oväntade klimatproblem. Så teamet använde istället datormodeller för att undersöka hur vindkraftverk och solkraftsparker kan förändra en regions klimat.
Väder- och klimatmodeller bygger på data som samlats in under decennier. De inkluderar data om vädret som utvecklades när vissa förhållanden rådde. Dessa förhållanden inkluderade temperatur och regn eller snöfall. De inkluderade också lufttrycket, vindarna, solljuset och värmens rörelse in i och ut ur marken och stora vattenmassor.
För sin nya studie utvecklade forskarna en modell av North Afrikas Saharaöknen. Världens största öken, Sahara, försörjer lite liv. Även om få människor bor här bor många i områdena runt det. Så att placera vind- och solkraftsparker i det här området kan hjälpa till att tillgodose deras elbehov.
Södra kanten av öknen är ett område som kallas Sahel. I denna övergångszon blir öknen en gräsbevuxen savanna prickad med träd. Det finns inte mycket nederbörd i Sahel, och klimatförändringarna har minskat dessa regn under de senaste åren. Eftersom odling av grödor hjälper till att mata lokalbefolkningen, är regn viktigt här.
Teamet körde sin modell flera gånger. I ett försök antog det att människor bara skulle uppföra vindkraftsparker. En annan körning antog att folk skulle installera bara solenergigårdar. En tredjedel antog att folk skulle bygga båda. Alla dessa tre scenarier skulle påverka öknens väder — men annorlunda visade modellen.
Vindparker höjde temperaturen med i genomsnitt 2,16 grader Celsius (3,89 grader Fahrenheit). Det mesta av den ökningen skedde på natten, när landet svalnade mindre än normalt. Vindkraftverk fördubblade också Saharas nederbörd, som fördubblades i Sahara. Men att fördubbla ett litet antal blir ändå en liten effekt. Det genomsnittliga dagliga regnet ökade med endast 0,25 millimeter (0,01 tum). Sahel skulle se en något större daglig ökning, modellen projicerade — 1,12 millimeter (0,04 tum) mer regn.
Solfarmar skulle öka temperaturen mindre, med 1,12 grader Celsius (2,02 grader Fahrenheit) , visade modellerna. Och den förändringen skedde främst under dagen. De skulle också öka genomsnittligt regn per dag, men mindre än vindkraftsparkerna skulle göra. Ökningen kan lägga till upp till ytterligare 47,5 millimeter (1,9 tum) per år i öknen och med 208 millimeter (8,2 tum) i Sahel.
Leave a Reply