[发明专利]利用太阳能人工调节气候的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及影响天气条件的装置或方法领域，特别是一种利用太阳能调节大型水体温度或调节水体蒸发量从而控制空气含水量，进而调节气候的方法及装置。

背景技术

众所周知，由于温室气体效应以及全球气候变化，气候异常造成的灾害性影响越来越严重。

我国国土面积辽阔，地形复杂，跨多个温区，随季节变化，各地的降水情况变化很大，降水分布不均，往往是南涝北旱，夏秋涝、冬春旱。

在我国北方和西北部地区，冬春季降水较少，干旱是主要灾害。这主要是因为冬春季北方气温较低，陆地和海洋的水分蒸发量均大幅减弱，无法为内陆地区降水提供足够的水汽供给。尤其由于西北部地区植被覆盖率较低，春季往往又是土地沙化严重的季节，容易发生沙尘暴等灾害性天气，给人类的正常生产生活，甚至生命安全带来极大危害。

在我国南方和东南沿海，夏秋季多台风，南方夏秋季多涝，是因为夏季强劲的东南季风将潮湿的东南洋面上形成的富含水汽的空气云团带至我国南方，并一直到江淮流域所致。

最近几年，由于人类生产活动造成的植被减少，尤其是对自然湿地的破坏，造成内陆水分涵养能力下降，加之全球气候变暖，这种趋势更加恶化，极端灾害天气发生更加频繁，而且在全球范围内异常，如几年前美国的卡特琳娜台风，2008年春节前后我国南方出现的雨雪凝冰灾害，这些灾害造成的短期财产损失就达上千亿元，长期影响造成的损失更是无法统计。

要想改变现状，除了降低温室气体排放、植树造林、退耕还林、退耕还湖、退牧还草等长效管理措施外，目前尚无有效且经济可行的技术方法，而这些措施也远水不解近渴。

因此，为了应对目前气候变化对人类的挑战，人类迫切需要一种根据需要，在一定时间内有效调节特定区域内气候的技术和方法，而且这种技术应该是可以控制的、经济可行的和环境友好的，基本不额外消耗电力和燃料，不产生温室气体排放，不损害动植物。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用太阳能人工调节气候的方法，利用该方法可以实现调控大型水体温度，或在一定条件下调节特定区域内空气的含水量，进而改善相应区域的气候。

本发明的另一个目的在于提供一种利用太阳能人工调节气候的装置。

本发明还有一个目的在于一种利用太阳能人工调节气候的方法和装置的应用，将该方法和装置直接或间接用于防治干旱、土地沙漠化、植被退化、沙尘暴、洪涝、台风、雨雪雾雹、冰冻、霜冻、冰川消融、地下水位降低、淡水资源短缺、蓝藻泛滥或赤潮泛滥以及其它气候灾害。

本发明利用太阳能人工调节气候的方法是这样实现的，根据气候调节需要，将利用太阳能人工调节气候的装置放入面积在1000000m²以上的大型水体中，利用该装置，在阳光照射的时间段内控制水体对太阳能的吸收或反射，从而调节一定区域内的空气含水量或水温。本发明中所述的大型水体包括面积在1000000m²以上的人工湖泊、水库、天然湖泊、江河、近海或海洋等天然或人工水体。

根据用途不同，本发明利用太阳能人工调节气候的方法包括如下应用模式：

(1)所述利用太阳能人工调节气候的装置为太阳能反射装置，根据气候调节需要，将太阳能反射装置布设在大型水体的水面上，在阳光照射的时间段内将照射到反射装置上的阳光反射回大气层，以减少水体蒸发或吸收太阳能；

(2)所述利用太阳能人工调节气候的装置为太阳能吸收装置，根据气候调节需要，将太阳能吸收装置布设在大型水体中，在阳光照射的时间段内利用太阳能吸收装置强化水体对太阳能的吸收，以加热太阳能吸收装置附近的水体；

(3)所述利用太阳能人工调节气候的装置为太阳能蒸发装置，根据气候调节需要，将太阳能蒸发装置布设在大型水体表面，在阳光照射的时间段内，利用太阳能蒸发装置吸收太阳能，加热太阳能蒸发装置中的水，使水快速蒸发，调节一定区域内的空气含水量。

在应用时，为提高加热功率或水的蒸发功率，还可以利用飞艇、热气球等飞行器或借助高大建筑、山体等物体为载体在大型水体附近的高处、高空或太空设置高位阳光反射装置，将阳光反射或聚焦至大型水体上的太阳能反射装置、太阳能吸收装置或太阳能蒸发装置上。