上海市太阳能学会

新的建模表明，大规模太阳能发电站造成的反照率降低可以使沙特阿拉伯的红海沿海平原的降雨量增加一倍。

根据一项新的建模研究，大型太阳能发电站具有促进降雨的作用。该报告称，在沙特阿拉伯干旱的红海沿海平原部署公用事业规模的光伏电站可以大幅增加降雨量。

人们对通过人工降雨等技术，人为增加阿拉伯半岛降雨量的想法越来越感兴趣。该地区空气中其实含有大量的水，因为红海每年通过蒸发作用失去7千亿吨的水，这相当于地球大气层中全部水蒸气质量的近8%。红海沿岸的海风使这些水在陆地上方循环，但几乎不会以雨的形式落下，反而被输送到南方的赤道和印度洋中部。沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学（KAUST）的气候和大气模型专家Georgiy Stenchikov一直在研究该地区表面反照率——地球的反射率——的变化如何影响水的运输，以及这是否会改变降雨模式。

Stenchikov和他的同事围绕一个区域研究模型和天气预报进行了一系列数值模拟，聚焦于三种场景：广泛植树造林、反照率提高和反照率降低。

他们的模拟显示，沿阿拉伯红海的沿海平原扩大植树造林和提高表面反照率可以减少降雨。该地区的海风由陆地和海洋之间水平方向的热力对比驱动。较热的陆地和较冷的海洋之间形成压力梯度，将潮湿的海洋空气推向陆地。模型显示，植树造林和增加反射表面会使陆地冷却，反而减弱海风，减少水蒸气从海洋到陆地的移动。

按研究人员的说法，众所周知，太阳能电池板通过吸收太阳能和加热地表来改变地表的能量平衡。因此，部署大型光伏发电站可以改变地面反射率，足以改变海岸地区的空气循环。

“我们发现，扩大植树造林和提高表面反照率对引发红海沿海平原的降雨没有效果，”Stenchikov指出，“相反，假设在沿海平原上安装太阳能电池板，将表面反照率降低到0.2，能将地表空气温度提高1-2 K，加强海陆之间的水平表面温差，让风力变强，将3公里以上边界层的水汽混合比提高约0.5 gkg−1，加强大气行星边界层内的垂直混合，并产生1.5吉吨的额外降雨，相当于500万人口的年用水量。”

研究小组声称，这种形式的地表区域性地球工程，配合先进的淡水收集和地下储水方法，可以为缓解干旱沿海地区现有的水危机提供一种可行的解决方案。这些科学家们在《海风地球工程以增加阿拉伯红海沿海平原的降雨量》一文中介绍了他们的发现成果。该报告最近发表在美国气象学会（American Meteorological Society）的《水文气象学杂志》上。