Saharos dykumoje lietus yra itin retas reiškinys, tačiau klimato modeliai rodo, kad milžiniškos saulės elektrinių teritorijos teoriškai galėtų pakeisti šį vaizdą. Tyrėjai skaičiavo, jog tamsūs saulės moduliai, pakeitę šviesų smėlį, galėtų sustiprinti oro kilimą ir paskatinti debesų formavimąsi.
Ši idėja nėra realus statybų planas, o mintinis eksperimentas su fizikiniais dėsniais paremtais skaičiavimais. Mokslininkai analizavo scenarijų, kai didžiulė Saharos dalis būtų užklota saulės ir vėjo jėgainėmis, o modeliai leistų įvertinti ilgalaikius atmosferos ir paviršiaus pokyčius.
Ką parodė tyrimų modeliai
2018 metais žurnale Science publikuotame darbe klimato mokslininkų komanda naudojo modelį, kuriame įvertintas ir augmenijos atsakas į pasikeitusį klimatą. Simuliacijose didelė Saharos teritorija buvo „padengta“ saulės ir vėjo jėgainėmis, o rezultatai rodė ženkliai didesnius kritulių kiekius dykumoje ir greta esančiame Sahelyje.
Vien saulės elektrinių dalis tokiame scenarijuje būtų generavusi energijos kiekį, daug kartų viršijantį dabartinį pasaulio poreikį, todėl mastas yra praktiškai neįgyvendinamas. Vis dėlto tokie skaičiavimai padeda suprasti, kaip dideli žemės paviršiaus pokyčiai gali paveikti regioninę cirkuliaciją.
Kodėl saulės panelės „šildo“, o ne vėsina
Dažnai manoma, kad saulės panelės dykumoje turėtų ją vėsinti, tačiau modeliuose svarbiausias mechanizmas yra priešingas. Smėlis yra šviesus ir dalį saulės spinduliuotės atspindi, o tamsūs moduliai sugeria daugiau energijos, todėl paviršius įkaista labiau.
Įkaitęs paviršius skatina oro kilimą aukštyn, kylantis oras vėsta, o drėgmė kondensuojasi į debesis ir gali iškristi krituliais. Kitaip tariant, panelės „nesukuria“ vandens, bet gali pakeisti, kur ir kaip atmosferoje susidaro sąlygos debesuotumui.
Grįžtamasis ryšys: lietus gali skatinti daugiau lietaus
Modeliai taip pat parodė, kad prasidėję krituliai gali įjungti teigiamą grįžtamąjį ryšį. Kai dykumoje atsiranda daugiau drėgmės, gali suaktyvėti augmenija, o augalai paprastai yra tamsesni už smėlį ir dar labiau didina šilumos sugėrimą.
Dėl to sustiprėja oro kilimas ir kritulių tikimybė, todėl ciklas gali „maitinti“ pats save. Mokslininkai primena, kad Sahara praeityje jau buvo žalesnė ir drėgnesnė, o klimato sistema gali turėti slenksčius, kuriuos peržengus pokyčiai įsibėgėja.
Kur slypi didžiausia rizika globaliu mastu
Vėlesniuose tyrimuose, kuriuose naudoti platesni Žemės sistemos modeliai, išryškėjo svarbi detalė: tokio masto „naujas šilumos šaltinis“ galėtų perorganizuoti vėjų ir kritulių juostas visoje planetoje. Kai kuriuose scenarijuose tropinė lietaus juosta slinktų į šiaurę, o tai reikštų, kad dalis papildomų kritulių Saharoje galėtų būti „paimta“ iš kitų regionų.
Tokie modeliai kėlė prielaidą, kad tam tikrose pasaulio vietose galėtų didėti sausrų rizika, o atmosferos cirkuliacijos pokyčiai paveiktų ir audrų trajektorijas. Tai viena priežasčių, kodėl mokslininkai pabrėžia, kad planetinio masto infrastruktūra net ir atsinaujinančios energijos kontekste turi būti vertinama kaip klimato sistemos trikdis.
Praktikoje dabartiniai saulės parkai yra nepalyginamai mažesni, todėl negali „pastumti“ pasaulinių kritulių juostų. Vis dėlto jie gali turėti vietinį poveikį mikroklimatui, paviršiaus temperatūrai ar ekosistemoms, todėl didelių projektų planavime vis dažniau kalbama ne tik apie pagamintą energiją, bet ir apie poveikį aplinkai bei klimatui.
