隨著我國(guó)“雙碳”戰(zhàn)略的深入推進(jìn)，光伏電站建設(shè)規(guī)模迅速擴(kuò)大，其是否會(huì)引起地表溫度顯著變化，成為社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所研究員韓存博、馬耀明團(tuán)隊(duì)與合作者近日在《地球物理學(xué)研究雜志-大氣》發(fā)表研究成果，系統(tǒng)評(píng)估了我國(guó)光伏電站對(duì)地表溫度的影響。研究表明，盡管光伏電站存在“白天增溫、夜間降溫”的現(xiàn)象，但其日平均增溫效應(yīng)僅為0.01℃，在全中國(guó)區(qū)域尺度上，這一差異幾乎可忽略不計(jì)。
研究團(tuán)隊(duì)基于1公里分辨率的逐日全天候地表溫度數(shù)據(jù)集及再分析資料，引入隨機(jī)森林回歸模型，對(duì)我國(guó)光伏電站的地表溫度效應(yīng)進(jìn)行了系統(tǒng)性量化分析，填補(bǔ)了以往研究多局限于單個(gè)電站或局部區(qū)域、缺乏全國(guó)宏觀(guān)評(píng)估的空白。
數(shù)據(jù)顯示，光伏電站對(duì)地表溫度的影響呈現(xiàn)顯著晝夜差異：白天主要表現(xiàn)為增溫效應(yīng)，平均幅度為0.10℃；夜間主要表現(xiàn)為降溫效應(yīng)，平均幅度為-0.09℃。從宏觀(guān)尺度來(lái)看，光伏電站建設(shè)并未對(duì)地表溫度造成顯著的熱環(huán)境改變。
研究同時(shí)發(fā)現(xiàn)，不同地形和季節(jié)存在一定差異。影響程度從草地、耕地到林地依次增強(qiáng)，其中林地的增溫效應(yīng)最為顯著，白天最高可達(dá)0.28℃。夏季白天增溫效應(yīng)最強(qiáng)（0.29℃），冬季夜間降溫效應(yīng)最強(qiáng)（-0.13℃）。從日平均值看，夏季表現(xiàn)為微弱增溫（0.12℃），冬季表現(xiàn)為微弱降溫（-0.05℃）。
青海共和光電基地。青藏高原所供圖
“盡管總體差異可忽略，但研究也發(fā)現(xiàn)了特定環(huán)境下的顯著特征。”論文第一作者、中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所博士生段春暉介紹，地表反照率、歸一化植被指數(shù)、感熱通量、潛熱通量、風(fēng)速以及向下短波輻射等多種關(guān)鍵因素共同主導(dǎo)了光伏電站內(nèi)外的地表溫度差異，且這些因素的貢獻(xiàn)程度隨晝夜更替和季節(jié)周期動(dòng)態(tài)變化。
論文共同通訊作者韓存博、馬耀明表示，這些研究表明光伏電站內(nèi)外地表溫度的差異是由多種關(guān)鍵因素共同主導(dǎo)的。這些因素包括地表反照率、歸一化植被指數(shù)、感熱通量、潛熱通量、風(fēng)速以及向下短波輻射，且它們的貢獻(xiàn)程度會(huì)隨著晝夜更替和季節(jié)周期發(fā)生動(dòng)態(tài)變化。研究揭示了光伏電站通過(guò)地氣相互作用產(chǎn)生的局地尺度氣候反饋機(jī)制，消除了關(guān)于大規(guī)模光伏開(kāi)發(fā)可能顯著改變地表熱環(huán)境的顧慮，為推動(dòng)我國(guó)太陽(yáng)能資源的可持續(xù)利用提供了重要的科學(xué)依據(jù)。
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