海面上的云。圖片來源： Pavel Losevsky / stock.adobe.com

研究人員稱，地球海洋上方以水蒸氣形式存在著幾乎無限的淡水供應，但尚未被開發利用。美國科學家的一項新研究首次提出投資于能夠收集海洋水蒸氣的新基礎設施，以解決世界各地淡水供應有限的問題。相關研究結果近日發表于《科學報告》。

該研究評估了全球14個水資源緊張的地區，以確定從海洋上方收集水蒸氣并將其冷凝成淡水的假設結構的可行性，以及這種方式在面臨持續氣候變化時是否仍然可行。

研究通訊作者、伊利諾伊大學香檳分校土木和環境工程教授Praveen Kumar表示，水資源短缺是一個全球性問題。在美國，由于科羅拉多河流域水位不斷下降，影響整個西部地區。而在亞熱帶地區，如美國西部，由于全年云層覆蓋很少，有足夠的太陽輻射，導致附近的海洋不斷蒸發水分。

研究人員表示，以前的廢水回收、人工降雨和海水淡化技術只取得了有限的成功。盡管在全球一些地區部署了海水淡化廠，但由于產生鹽水和重金屬廢水，海水淡化廠面臨著可持續性問題，以至于加利福尼亞州最近拒絕了新建海水淡化廠的措施。

“最終，我們需要找到一種方法來增加淡水供應，因為現有水源的保護和循環水雖然是必不可少的，但仍不足以滿足人類的需求。我們認為新提出的方法可以做到這一點。”Kumar說。

通過對假定的寬210米、高100米的海上結構進行大氣和經濟分析，研究人員得出結論，在全球許多缺水地區，收集海洋表面的水分是可行的。據估計，假定結構的產水量可為亞熱帶地區的大型人口中心提供淡水。

氣候變化下一個更有利的預測是，干旱地區將變得更干燥，潮濕地區將變得更潮濕。這種日益干旱的情況有利于新的海洋蒸汽收集技術。氣候預測顯示，海洋蒸汽通量只會隨時間的推移而增加，從而提供更多的淡水。

因此，研究人員稱，他們提出的想法在氣候變化的情況下是可行的。這為適應氣候變化，特別是為生活在干旱和半干旱地區的弱勢群體，提供了一種非常必要和有效的方法。

研究人員表示，這個解決方案的一個更大特點是，它的工作原理與自然水循環類似。

研究作者之一、伊利諾伊大學香檳分校大氣科學教授Francina Dominguez指出，這個方案不同之處在于，可以引導海洋蒸發的方向。

“當Praveen向我提出這個想法時，我們都想知道為什么以前沒有人考慮過這個問題，因為它看起來是一個顯而易見的解決方案。以前沒有人這樣做，我認為這是因為研究人員太專注于陸上解決方案。但我們的研究表明，確實存在其他選擇。”Dominguez說。

研究人員表示，這項研究為新的基礎設施投資打開了大門，可以有效解決全球淡水日益稀缺的問題。

（原標題為《收集海洋上方水蒸氣，科學家提出獲取無限淡水新構想》）

相關論文信息：

https://doi.org/10.1038/s41598-022-24314-2