作为清洁能源的重要组成部分，大规模光伏电站的建设是否会引起局地地表温度的显著变化？这一问题随着光伏电站的迅速发展而备受关注。
地表温度变化影响可忽略不计
中国科学院青藏高原研究所4月27日向媒体发布消息说，该所地气作用与气候效应团队最近利用高分辨率数据集与机器学习模型，系统评估了中国光伏电站对地表温度的影响。结果表明，虽然光伏电站存在“白天增温、夜间降温”的现象，但其日平均增温效应仅为0.01℃，在全中国区域尺度上，这一差异几乎可忽略不计。
这项研究成果论文近日在国际专业学术期刊《地球物理学研究杂志-大气》发表，填补了中国全区域光伏电站温度影响研究的空白。
论文共同通讯作者、中国科学院青藏高原研究所韩存博研究员和马耀明研究员分析认为，光伏电站内外地表温度的差异是由多种关键因素共同主导的。这些因素包括地表反照率、归一化植被指数、感热通量、潜热通量、风速以及向下短波辐射。研究进一步发现，这些因素的贡献程度并非固定不变，而是随着昼夜更替和季节周期发生动态变化。
他们表示，本项研究揭示出光伏电站通过地气相互作用过程产生的局地尺度气候反馈机制，消除了关于大规模光伏开发可能显著改变地表热环境的顾虑，为推动中国太阳能资源的可持续利用提供了重要的科学依据。
在不同地形和季节中存在差异
研究团队指出，随着中国“双碳”(碳达峰、碳中和)战略的推进，光伏电站建设规模迅速扩大，对地表温度的影响越来越受到人们的关注，而地表温度又是衡量地表能量平衡的重要指标，直接反映光伏电站与局地气候的相互作用。不过，以往的研究主要集中在单个电站或局部区域，缺乏对中国全区域的关注与宏观评估。
为此，研究团队基于1公里分辨率的逐日全天候地表温度数据集及再分析资料，引入随机森林回归模型，对中国光伏电站的地表温度效应进行系统性量化分析，研究数据揭示出光伏电站对地表温度影响的复杂机制。
结果显示，光伏电站对地表温度的影响呈现出显著的昼夜差异，白天主要表现为增温效应，平均幅度为0.10℃；夜间主要表现为降温效应，平均幅度为-0.09℃，光伏电站的日平均增温效应仅为0.01℃。从宏观尺度来看，光伏电站建设并未对地表温度造成显著的热环境改变。
尽管光伏电站对地表温度变化影响的总体差异可忽略，但这次研究也发现特定环境下的显著特征。
论文第一作者、中国科学院青藏高原研究所博士生段春晖介绍说，光伏电站的气候效应在不同地形和季节中存在差异，影响程度从草地、耕地到林地依次增强。
其中，林地的增温效应最为显著，白天最高可达0.28℃。夏季白天的增温效应(0.29℃)和冬季夜间的降温效应(-0.13℃)最强；从日平均值看，表现为夏季微弱增温(0.12℃)，冬季微弱降温(-0.05℃)。
