Ученые предложили простой способ вызвать дождь в пустынных регионах. Благодаря этому решению можно облегчить ситуацию с водой в этих регионах. Ведь, например, в Объединенных Арабских Эмиратах вода ценнее нефти.
Солнечные электростанции размером с городом сами создают погоду. Тепло от темных солнечных панелей большой площади может привести к восходящим потокам, которые при соответствующих условиях приведут к ливням, обеспечивая водой десятки тысяч человек.
«Некоторые солнечные электростанции прямо сейчас достигают нужного размера, – говорит Оливер Бранч, климатолог из Университета Гогенхайма, руководивший работой – Возможно, это не научная фантастика, что мы можем создать такой эффект».
В исследовании 2020 года исследователи обнаружили, что невероятно большие солнечные электростанции, занимающие более 1 миллиона квадратных километров в пустыне Сахара, могут увеличить количество осадков и вызвать процветание растительности.
Но вознаграждение будет иметь свою цену, как обнаружили исследователи: меняя режимы ветра, солнечные электростанции будут толкать полосы тропических дождей на север. «Если вы подтолкнете их на север, это не будет хорошей новостью для Амазонки», — говорит Женяо Лу, климатолог из Лундского университета и ведущий автор исследования 2020 года.
Бранч и его соавторы хотели увидеть, могут ли солнечные электростанции более реалистичных размеров изменить погоду. Для этого они обратились к ведущей модели погоды, созданной Национальным центром атмосферных исследований США.
Они смоделировали солнечные электростанции как почти черные поля, которые поглощали 95% поступающего солнечного света. Когда площадь солнечных электростанций превысила 15 квадратных километров, они обнаружили, что повышенное поглощаемое поверхностью тепло по сравнению с относительно светоотражающим окружающим их песком заметно усиливает восходящие потоки, или конвекцию, способствующую образованию облаков.
Однако просто взломать конвекцию было недостаточно: также нужен источник атмосферной влаги. Модель показала, что влажных высотных ветров из Персидского залива будет достаточно. Модель показала, что когда условия созреют, солнечное поле площадью 20 квадратных километров увеличит количество осадков почти на 600 000 кубических метров, что эквивалентно 1 сантиметру дождя, выпадающему на территории размером с Манхэттен.
Если бы такие ливни происходили 10 раз за одно лето, они обеспечили бы достаточно воды для поддержки более 30 000 человек в течение года.
Однако одна обеспокоенность состоит в том, что имитированные солнечные панели были темнее, чем большинство реальных панелей. Некоторые современные солнечные батареи даже отражают свет и предназначены для охлаждения окружающей среды.
Тем не менее Бранч надеется, что эту идею в какой-то момент можно будет проверить в реальном мире. По его словам, солнечные электростанции в Китае и других странах почти достаточно велики. Будь они построены в правильных местах, не потребовалось бы много работы, чтобы максимально затемнить панели, а между рядами панелей высадить засухоустойчивые затемняющие культуры, такие как кусты жожоба.
ОАЭ профинансировали моделирование Бранча, но попытаются ли они попробовать эту схему в реальном мире, неизвестно. Страна стремится изучить потенциальную реализацию всех надежных стратегий, таких как оптимизация конвекции. В настоящее время страна глубоко отдана своей программе засева облаков, выполняя около 300 миссий ежегодно.
Бранч и его коллеги определили другие регионы мира, где эта схема может сработать, например, Намибию и полуостров Баха в Мексике. Они также пытаются улучшить реалистичность моделирования солнечных панелей, сравнивая их с полевыми измерениями на существующих солнечных фермах. В конце концов он надеется, что потенциал солнечных электростанций для выработки дождя будет способствовать большему строительству.
«Если вы сможете предоставить доказательства того, что огромная солнечная электростанция производит осадки, – говорит он, – это может дать толчок для увеличения их размера».
