دراسة تؤكّد أن الألواح الشمسية ستزيد هطول الأمطار بنسبة 50%

تشير الدراسات الجديدة التي تربط بين التكنولوجيا وزيادة هطول الأمطار إلى أن طاقة الرياح والطاقة الشمسية يمكن أن تحوّل أجزاء من الصحراء إلى اللون الأخضر, حيث استخدم الخبراء نمذجة مناخ حاسوبية لآثار بناء منشآت الطاقة المتجددة الكبيرة في المنطقة القاحلة.

ووجدوا أن مزارع الرياح يمكن أن تضاعف كمية الأمطار اليومية عن طريق مزج هواء أكثر دفئًا من الأعلى مع هواء أقل برودة, أما الألواح الشمسية، فيمكنها أن تزيد الأمطار الغزيرة بنسبة تصل إلى 50 في المائة، من خلال عكس الضوء بعيدًا عن الأرض الصحراوية والسماح للنباتات بالنمو.

وكان مقارنة بتوليد الطاقة التي تنطوي على الوقود الأحفوري، فإن تأثير طاقة الرياح والطاقة الشمسية على مناخ المنطقة سيكون له تأثير ضئيل على درجات الحرارة العالمية, وستؤدي الحسابات المستخدمة في الدراسة إلى توليد أكثر من أربعة أضعاف ونصف احتياجات العالم الحالية من الطاقة, كما تم إجراء هذه النتائج من قبل علماء في جامعة إلينوي في أوربانا شامبين.

أوضحت الدراسة أن المنشآت التي تغطي مناطق شاسعة يمكن أن توفر احتياجات الطاقة في أوروبا والشرق الأوسط وإفريقيا، بالإضافة إلى زيادة هطول الأمطار، وبالتالي نمو النباتات, وسوف تنشئ مزارع الرياح حلقة تغذية مرتدة حيث يحدث المزيد من التبخر والهطول ونمو النباتات.

وتُعّد هذه الدراسة من بين أولى الدراسات التي تتناول التأثيرات المناخية لمنشآت الرياح والطاقة الشمسية مع الأخذ في الاعتبار الكيفية التي تستجيب بها النباتات للتغيرات في الحرارة وهطول الأمطار.

قال المؤلف الرئيسي الدكتور يان لي، من جامعة إلينوي "أظهرت دراسات النمذجة السابقة أن مزارع الرياح والطاقة الشمسية المنتشرة على نطاق واسع يمكن أن تحدث تغيرًا كبيرا في المناخ على النطاق القاري, لكن الافتقار إلى التغذية المرتدة للنباتات يمكن أن يجعل التأثيرات المناخية النموذجية مختلفة تمامًا عن سلوكها الفعلي", وأضاف "لقد اخترنا الصحراء الكبرى لأنها أكبر صحراء في العالم؛ إنها مسكونة قليلة, إنها حساسة للغاية لتغيرات الأراضي, وهي تقع في أفريقيا وقريبة من أوروبا والشرق الأوسط، وكلها لها متطلبات طاقة كبيرة ومتنامية."

وستغطي مزارع الرياح والطاقة الشمسية التي تمت محاكاتها في الدراسة أكثر من 3.5 مليون ميل مربع "تسعة ملايين كيلومتر مربع", وتولد في المتوسط نحو ثلاثة تيراواط و 79 تيراواط من الطاقة الكهربائية، على التوالي, وقال الدكتور لي "في العام 2017، كان الطلب العالمي على الطاقة 18 تيراوات فقط، لذا من الواضح أن هذا يمثل طاقة أكبر بكثير مما هو مطلوب حاليًا في جميع أنحاء العالم".

كشف النموذج , أن مزارع الرياح تسببت في ارتفاع درجة حرارة الأرض بالقرب من سطح الأرض، مع تغيرات أكبر في درجات الحرارة الدنيا من درجات الحرارة القصوى, وأضاف: 'يحدث المزيد من الاحترار ليلاً لأن توربينات الرياح يمكن أن تعزز الخلط العمودي وتقلل الهواء الدافئ من الأعلى.

و زاد معدل هطول الأمطار بمقدار 0.25 ملليمتر في اليوم في المتوسط في المناطق التي توجد بها منشآت الرياح., وقال: "هذه الزيادة في هطول الأمطار، بدورها، تؤدي إلى زيادة الغطاء النباتي، وخلق حلقة ردود فعل إيجابية".

و زاد معدل سقوط الأمطار بمقدار 1.12 ملليمتر في اليوم,في منطقة الساحل في أفريقيا، حيث كانت مزارع الرياح موجودة, كما كان لمزارع الطاقة الشمسية تأثير إيجابي مماثل على درجة الحرارة وهطول الأمطار على عكس مزارع الرياح، إلا أن المصفوفات الشمسية لها تأثير ضئيل للغاية على سرعة الرياح.

وقال البروفيسور يوجينيا كالناي في جامعة ماريلاند "وجدنا أن التركيب الواسع النطاق لمزارع الطاقة الشمسية والرياح يمكن أن يجلب المزيد من الأمطار وتعزيز نمو النباتات في هذه المناطق", "الزيادة في هطول الأمطار هي نتيجة للتفاعلات المعقدة في الأجواء الأرضية التي تحدث لأن الألواح الشمسية وتوربينات الرياح تخلق أسطحًا أرضية أكثر خشونة وأشد قتامة".

وأضاف الدكتور صفا موتشراري، من جامعة ماريلاند، قائلاً "إن زيادة هطول الأمطار والنباتات، بالإضافة إلى الكهرباء النظيفة نتيجة الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، يمكن أن تعزز الزراعة والتنمية الاقتصادية والرفاهية الاجتماعية في الصحراء الكبرى ومنطقة الساحل, والشرق الأوسط ومناطق مجاورة أخرى".

و تم نشر النتائج الكاملة للدراسة في مجلة العلوم Science .