这项研究发表在《科学》杂志上科学第一作者、伊利诺伊大学自然资源与环境科学博士后李燕说，他是第一个在考虑植被对热量和降水变化的反应的同时，模拟风能和太阳能装置对气候影响的人之一。

“以前的模型研究表明，大规模的风能和太阳能发电场可以在大陆尺度上产生显著的气候变化，”李说。“但缺乏植被反馈可能会使模拟的气候影响与实际行为大不相同。

李说，这项新研究是由马里兰大学的尤金尼亚·卡尔内和萨法·莫特沙雷共同领导的，研究重点放在撒哈拉沙漠上有几个原因。

“我们选择它是因为它是世界上最大的沙漠;它人烟稀少;它对土地变化高度敏感;它位于非洲，靠近欧洲和中东，这些地区都有巨大且不断增长的能源需求。”

研究中模拟的风能和太阳能发电场将覆盖900多万平方公里，平均发电量分别约为3太瓦和79太瓦。

“2017年，全球能源需求仅为18太瓦，因此这显然比目前全球所需的能源要多得多，”李说。

该模型显示，风力发电场引起了近地表空气温度的区域变暖，最低温度的变化大于最高温度的变化。

作者写道:“更大的夜间变暖发生是因为风力涡轮机可以增强垂直混合并从上方带来温暖的空气。”在有风力发电厂的地区，平均每天的降雨量也增加了0.25毫米。

李说:“这是对照实验中所见降水量的两倍。”在萨赫勒地区，有风电场的地区，平均每天的降雨量增加了1.12毫米。

“降水的增加，反过来又导致植被覆盖的增加，形成一个正反馈循环，”李说。

研究小组发现，太阳能农场对温度和降水也有类似的积极影响。与风力发电场不同，太阳能电池阵列对风速的影响很小。

“我们发现大规模安装太阳能和风力发电场可以带来更多的降雨，并促进这些地区的植被生长，”卡尔内说。“降雨增加是复杂的陆地-大气相互作用的结果，因为太阳能电池板和风力涡轮机造成了粗糙和黑暗的陆地表面。

Motesharrei说:“降雨和植被的增加，加上太阳能和风能带来的清洁电力，可能有助于撒哈拉、萨赫勒、中东和其他附近地区的农业、经济发展和社会福祉。”