مزارع عظیم الجثه و جالب امارات برای بارش باران

در بیابان‌های بسیار خشک امارات متحده عربی، آب بسیار کمیاب است، اما نور خورشید به وفور یافت می‌شود. آب در امارات از نفت نیز ارزشمندتر است و در حال حاضر این کشور نفت‌خیز برای کاهش مشکلات آبی از ناوگان کوچکی پهپادها و هواپیماهای بارورساز ابر استفاده می‌کند و به تصفیه‌خانه‌های گران‌قیمت وابسته است. اما دانشمندان اخیراً راه دیگری را برای ترویج بارندگی در منطقه پیشنهاد کرده‌اند: ساخت مزارع خورشیدی غول‌پیکر.

محققان دانشگاه هوفنهایم آلمان در مطالعه‌ای جدید نشان داده‌اند که مجموعه‌های وسیعی از پنل‌های خورشیدی، پتانسیل ایجاد ابرهای باران‌زا را برفراز امارات دارند و آب موردنیاز برای ده‌ها هزار نفر را به ارمغان می‌آورند.

محققان استدلال می‌کنند که پنل‌های فتوولتائیک خورشیدی تیره رنگ، گرما را جذب می‌کنند و اگر به اندازه‌ی کافی بزرگ باشند، می‌توانند «جزایر حرارتی مصنوعی» را در مناطق محلی ایجاد کنند. گرما با کمک نسیم دریا و از طریق همرفت (انتقال گرما توسط حرکت توده‌ی مولکول‌ها) به سمت بالا کشیده می‌شود و تشکیل ابر را در آسمان تقویت می‌کند.

تیم پژوهشی با استفاده از مدل‌های کامپیوتری، چندین شبیه‌سازی اجرا کردند تا دریابند که مزرعه‌ی خورشیدی برای اثردهی مطلوب، باید چقدر بزرگ باشد.

مدل‌سازی کامپیوتری نشان داد که ساخت مزرعه‌ای به مساحت ۱۰ کیلومتر مربع از پنل‌های خورشیدی سیاه، «تأثیر بسیار کمی» بر بارندگی خواهد داشت. با این حال، مزارع خورشیدی بزرگ‌تر به طور بالقوه می‌توانند بارش چشمگیر ایجاد کنند.

مزرعه‌ی خورشیدی به مساحت ۲۰ کیلومتر مربع، روزانه ۵۷۰هزار متر مکعب باران ایجاد می‌کند

یک مزرعه از پنل‌های خورشیدی به مساحت ۲۰ کیلومتر مربع می‌تواند روزانه ۵۷۰هزار متر مکعب باران ایجاد کند. اگر این اتفاق فقط برای ۱۰ روز در سال رخ دهد، آب کافی را برای بیش از ۳۱ هزار نفر در سال تأمین می‌کند. مزرعه‌ای خورشیدی به وسعت ۵۰ کیلومتر مربع، برای تأمین آب سالانه‌ی ۱۲۵ هزار نفر دیگر کافی خواهد بود.

اولیور برنچ، نویسنده‌ی اصلی مطالعه و اقلیم‌شناس از دانشگاه هوفنهایم به ساینس گفت: «اکنون بعضی از مزارع خورشیدی در حال رسیدن به مقیاس مناسب هستند. شاید این داستان علمی تخیلی نباشد و بتوانیم اثر مطلوب را به وجود آوریم.»

راه‌حل مطالعه بسیار خلاقانه است، اما ممکن است برای هر منطقه‌ای از دنیا که با مشکل آب مواجه است، کارساز نباشد. مطالعه‌ی دیگری که در سال ۲۰۲۰ منتشر شد، ایده‌ی مشابهی را برای صحرای بزرگ آفریقا پیشنهاد داد. هرچند این امر باعث افزایش بارندگی در منطقه‌ی محلی می‌شود، تأثیر غیرمستقیم عمده‌ای بر سراسر جهان خواهد داشت و باعث خشکسالی و تخریب جنگل‌ها در آمازون و همچنین افزایش دما و از بین‌رفتن یخ دریا در شمالگان می‌شود.

پیشنهاد اخیر در واقع نوعی از مهندسی زمین اس؛، یعنی دستکاری عمدی فرآیندهای طبیعی زمین برای تغییر اقلیم و شرایط آب‌وهوایی. بسیاری بر این باورند که این نوع مداخلات می‌تواند راه‌حل مناسبی برای بحران اقلیمی کره زمین باشد، اما درعین‌حال مخاطره‌آمیز محسوب می‌شود.

مطالعه‌ی ۲۰۲۰ صحرای آفریقا نشان داد که ایجاد اختلال در سیستم‌های پیچیده‌ای مانند اقلیم زمین، بی‌تردید عواقب پیش‌بینی‌نشده و پیامدهای گسترده و فاجعه‌باری به همراه دارد. مطالعه در مورد امارات، آثار این عمل بر نواحی فراتر از منطقه‌ی محلی را شناسایی نکرد، اگرچه دانشمندان باید در تحقیقات آینده به این نکته توجه کنند.