氣候變暖、氣溫升高，可用的太陽能為何反而變少了？

氣候模型預測的太陽輻射和太陽能可利用率的變化。

雖然太陽能已成為主要的可再生能源，但全球變暖導致的區域氣候變化，有可能會使當前理想的太陽能「富饒之地」未來充滿變數。

sciencedaily.com網站當地時間10月7日報導，《自然通訊》雜誌近期發文稱，美國普林斯頓大學（PU）、中國南京信息工程大學（NUIST）和阿聯哈利法大學（KU）的研究人員首次評估了氣候變化條件下太陽能的可利用性。

該團隊結合衛星數據和氣候模型，分析了全球變暖大環境下地球大氣的動力學變化以及抵地陽光受到的影響。

研究人員發現，地表溫度升高以及由此引發的大氣水分、氣溶膠和微粒數量增加，可能會導致太陽輻射的整體減少和多雲天氣的增加。其中，中東和美國西南部等炎熱乾旱地區（最有潛力的太陽能產地），最容易受到這種陽光變化的影響。

論文通信作者、PU教授Amilcare Porporato說：「用打分方式評估地區太陽能情況，半乾旱地區就好比是幾乎每天都能拿到A的學生。目前，氣候變化正在幹擾大氣層的正常動態，以及太陽輻射到達地球表面的規律。我們希望量化有多少『A級學生』有可能降級成B，甚至是C。」

論文第一作者、NUIST研究員Jun Yin表示，目前的太陽能研究主要關注平均日照水平，而新研究的新穎之處在於它指出了某些地區的日常變化將會有更多的不確定性。

Yin等基於概率計算結果提出了新的預測：太陽能可利用性的降低與某些乾旱地區大氣水分和氣溶膠的變化性增加有關。

Porporato認為，溫度越高、水分越多、湍流越強，越有利於雲的形成，也可以使粒子懸浮的時間更長。他說：「土壤乾燥問題也不容忽視，並且這可能是更重要的問題。隨著中東等乾旱地區的氣溫升高、大氣湍流增強，乾燥的土壤可能誘發產生更多的灰塵和氣溶膠，從而減少太陽輻射。這些趨勢已經被氣候觀測網絡所證實。」

對美國西南部而言，研究人員的發現就不那麼一致了。一些模型顯示未來太陽輻射增加，間歇期減少，而另一些模型則顯示未來太陽輻射減少，間歇期增加。

Yin認為，這些矛盾的結果表明，預測未來的太陽能可利用性是充滿挑戰的。

Yin表示：「我們的研究成果可以幫助那些太陽能間歇性產生的地區找到有效的太陽能解決方案，例如智能限電、負載分配或地理分散等。」

研究人員也希望政策制定者及能源行業工作者可以利用相關研究信息，更有效地設計並管理光伏設施。

原創編譯：德克斯特 審稿：西莫 責編：陳之涵

期刊來源：《自然通訊》

期刊編號：2041-1723

原文連結：https://www.sciencedaily.com/releases/2020/10/201007123029.htm

版權聲明：本文為原創編譯，中文內容僅供參考，一切內容以英文原版為準。轉載請註明來源。