باحثون من جامعة خليفة يبينون أثر تغير المناخ في المناطق التي تعتمد على الطاقة الشمسية

تشهد مجالات الاستفادة من الطاقة الشمسية نمواً متسارعاً في جميع أنحاء العالم، حيث أصبحت مصدر الطاقة الأكثر فعالية والتوجه الأكثر شيوعاً في المناطق الجافة كدولة الإمارات التي تتطلع إلى التقدم في مجال الاستفادة من الطاقة الشمسية ووضع الأهداف للمستقبل.

ويعتمد نجاح الطاقة الشمسية في المناطق الجافة على مدى فعالية مصادر الطاقة الشمسية مستقبلاً، والتي تقاس وفقاً لمعدلات الأشعة الشمسية، إضافة لعدم كفاءة المقاييس القائمة على الأشعة الشمسية في توفير صورة شاملة للمشكلة، حيث أنها غير قادرة على التقاط التنوع الزماني والمكاني للطاقة الشمسية والمعروف بـ (الطاقة الشمسية المتقطعة).

وفي هذا الإطار، قام فريق ضم مجموعة من الباحثين من جامعة خليفة وجامعة نانجنغ وجامعة برنستون مؤخراً بدراسة مفادها أن المناطق الجافة تتأثر بشكل كبير بالأشعة الشمسية المتقطعة والذي يؤثر بدوره على مستقبل المناخ في الدولة، وتم نشر نتائج البحث في مجلة "نيتشر كوميونيكيشنز".

من ناحيتها، قالت الدكتورة أناليزا موليني، الأستاذة المشاركة في الهندسة البيئية والبنية التحتية المدنية في جامعة خليفة ومشاركة في كتابة الدراسة: "تمتلك المناطق الجافة قدرة كبيرة على إنتاج الطاقة الشمسية، إلا أنه وفي الوقت نفسه تبين لنا أنه قد تتنوع مقاييس مصادر الطاقة الشمسية، وهو ما يُطلق عليه "الطاقة الشمسية المتقطعة"، وهي مقياس تنوع الإشعاع الشمسي الذي يصل إلى سطح الأرض والذي يعزز عملية إنتاج الطاقة الشمسية".

وأضافت الدكتورة أناليزا: "قمنا بتقييم الدراسة من خلال أدوات الاستشعار عن بعد ونماذج المناخ، كما قمنا باستخدام منهجيات مشابهة لتلك المستخدمة من قبل أخصائيي اليهيدرولوجيا في تقييم مخاطر الفيضانات والجفاف. وقد توصلنا، بعد دراسة العديد من النماذج العالمية المتعلقة بالأشعة الشمسية المتقطعة، للعلاقة التي تربط بين كل من الأشعة الشمسية المتقطعة ومدى فعالية الطاقة الشمسية في مناطق ذات ظروف مناخية مختلفة، حيث تبين لنا أنه يمكن للتغيرات النسبية الطفيفة التي تطرأ على الأشعة الواصلة لسطح الأرض إحداث تغيرات كبيرة في مدى فعالية الطاقة في بعض المناطق المناخية، ومن هذه المناطق الأكثر تأثراً بتلك التغيرات المناطق الجافة".

ووفقاً لنماذج التنبؤ المناخية، يتعين على المناطق الجافة كمنطقة الشرق الأوسط أن تقلل من نسبة اعتمادها على الإشعاع الشمسي مستقبلاً نظراً للتغيرات الكبيرة التي تحصل في دورة الغلاف الجوي، فالارتفاع في درجات الحرارة  وتزايد نسبة الجفاف وتدهور التربة جميعها عوامل أساسية تؤثر على مصادر الطاقة الشمسية.

وقالت الدكتورة أناليزا: "يؤدي تدني مستوى الإشعاع الشمسي كذلك إلى زيادة في نسبة الأشعة المتقطعة، وهو أمر لا يمكن تجاهله، حيث ينتج عن تزايد درجات الحرارة واضطرابات الغلاف الجوي في المناطق الجافة تكوّن أراضي جافة تساهم في ارتفاع نسبة الرمال والغبار في الغلاف الجوي والذي يعيق بدروه فعالية الإشعاع الشمسي".

يذكر أن الأشعة الشمسية المتقطعة هي واحدة من أبرز القضايا التي تؤثر بشكل كبير على الطاقة الشمسية، وساهمت مجموعة متنوعة من التكنولوجيات وسياسات إدارة الطاقة بإيجاد الحلول المبشرة لهذه القضية. وتعد عملية فهم الأشعة الشمسية المتقطعة وسيلة في غاية الأهمية في مجال اتخاذ الإجراءات والحلول المناسبة بشكل مسبق، إضافة لدورها في تعزيز نمو قطاع الطاقة الشمسية في جميع أنحاء العالم.