从化石燃料转向可再生能源，是避免气候变化的重要且必要的一步。然而，在推动绿色转型的过程中，我们也需要留意其他后果，无论这些后果是有意还是无意造成的——其中包括大规模部署可再生能源技术可能如何影响周边气候。
例如，如果把撒哈拉沙漠变成一座巨型太阳能和风电场，会怎样？这正是发表在《科学》上的一项新研究所探讨的问题，研究由 Yan Li 及其同事开展。他们发现，所有这些假设中的风力涡轮机和太阳能板会使周边地区变得更温暖、雨水更多，并可能让撒哈拉部分地区首次在至少4500年来变绿。
研究人员考察了撒哈拉沙漠及其南部过渡地带萨赫勒地区可产生的太阳能和风能最大规模。这两个地区被选中，是因为它们相对适合大规模部署可再生能源：既较靠近欧洲和中东的巨大能源需求地，又面临较少的其他土地用途需求。两地的风能和太阳能资源潜力都相当可观。Li 及其同事还指出，萨赫勒地区尤其可能从经济发展中受益，并可获得更多能源用于海水淡化，为城市和农业供水。
由于这两个地区面积广阔，研究模拟的太阳能和风电场规模相当于整个国家——是英国的38倍。它们将远超现有任何太阳能和风电场的规模，供能量最多可达当前全球能源消耗量的四倍。
这会给当地环境带来相当显著的变化——例如，大型风电场会使气温上升约2℃，与我们所担忧的全球变暖幅度相近。太阳能电站造成的气温变化较小，约为1℃。
风电场带来的降水量每日增加0.25毫米，听起来幅度较小，但这几乎是此前降雨量的两倍。同样，太阳能电站带来的影响较小——增加0.13毫米/日——但累积一年后仍相当显著。
涡轮机和太阳能板为何会带来温暖和降雨
风电场导致气温上升，主要是因为涡轮机叶片会把较温暖的空气带到地表，尤其是在夜间。这一现象已通过实地研究以及遥感观测得到证实。研究还表明，风电场会增加空气中的水分。
太阳能板会使更多太阳辐射被吸收，减少太阳能量反射回太空，从而使地表升温。多项研究都证实了这一点，其中一项研究显示，化石燃料通过碳排放造成的升温效应，是太阳能光伏吸收更多太阳辐射所造成升温的30倍。不过，温度效应可能因太阳能电站内的区域和季节而异。
在撒哈拉模拟中，降雨增加是因为风力涡轮机阻碍空气自由流动，使空气减速，并减弱地球自转对气流的影响。这会降低气压，而撒哈拉与周边地区之间的气压差会使风向撒哈拉流动。当气流在撒哈拉相遇，也就是汇聚时，便只能向上升。空气上升时，其中的水蒸气凝结，形成雨滴。
太阳能的过程略有不同：太阳能板加热空气，使较暖的空气直接上升。不过，这同样会促成低气压，导致空气流向该处、汇聚并上升。
降雨增加也意味着植被增多。这会增加地表粗糙度，效果类似风力涡轮机；同时也会使更多太阳辐射被吸收，效果类似太阳能板。这种自我强化的循环被称为“气候反馈”，将植被反馈纳入研究，是 Li 及其同事这项研究的一项创新之处。
现在就把设想变成现实？
还不至于。决策不会只根据环境影响作出——如果真是这样，我们早就放弃化石燃料了。毫无疑问，在撒哈拉和萨赫勒地区开发大型可再生能源基地将带来重大变革，但首先还有许多其他因素需要考虑。
这些地区人口可能稀少，但仍有人居住，他们的生计依托于此，当地景观对他们也具有文化价值。真的可以“夺取”这片土地，为欧洲和中东供应能源吗？
即使在单个国家内部，制定连贯稳定的能源政策也已颇具挑战，更不用说在多个国家之间协调，还要面对各种潜在的政治影响和能源安全问题。大量廉价的撒哈拉能源听起来固然诱人，但它是否足够可靠，能让经济账算得过来，目前尚不明确。
此外，很难判断这会对荒漠化产生什么影响。荒漠化既受气候影响，也由土地管理不善（例如过度放牧）造成。这项研究考察的降雨变化是区域性的，并非全球性的；一旦风电场和太阳能电站撤除，其影响也会消失，土地可能恢复到原来的状态。
总的来说，这是一项有趣且重要的研究，指出能源转型过程中需要留意各种意料之外的后果，无论这些后果是积极还是消极。将这些发现与其他社会、经济、环境和技术因素综合考量，对于避免从一个困境陷入另一个困境至关重要。
