Sut mae Ffermydd Solar yn Siapio Hinsawdd a Llystyfiant Lleol mewn Rhanbarthau Cras

Mae ymchwilwyr o Academi Gwyddorau Tsieineaidd (CAS) wedi ymchwilio i'r effaith ynys oer a achosir gan blanhigion ffotofoltäig (CIE) mewn rhanbarthau cras a chanfod ei fod yn dylanwadu'n sylweddol ar lystyfiant cyfagos, gyda chyfeiriad a maint ei effaith yn cael ei lywodraethu gan gyd-destun daearyddol a ffactorau tymhorol.

Mae CIE yn cyfeirio at gyflwr lle mae ardal benodol yn oerach na'r hyn sydd o'i amgylch oherwydd gwahaniaethau mewn priodweddau arwyneb a chydbwysedd ynni. Mewn gweithfeydd ffotofoltäig, gall hyn ddigwydd oherwydd cysgodi paneli, llai o amsugno solar lefel y ddaear, trosi golau'r haul yn drydan, a gwell afradu gwres darfudol.

“Fe wnaethom ddadansoddi wyth o blanhigion PV yn rhanbarthau cras Tsieina gan ddefnyddio tymheredd arwyneb tir Landsat-8, mynegai llystyfiant gwahaniaeth normaleiddio cnewyllyn, dadansoddiad byffer, a modelu hafaliad strwythurol rhannol sgwariau lleiaf (PLS-SEM),” esboniodd y grŵp. "Dewiswyd wyth o weithfeydd pŵer PV ar gyfer yr astudiaeth hon, sydd wedi'u lleoli yn rhanbarthau cras Tsieina, yn benodol yn Xinjiang, Mongolia Fewnol, Gansu, a Qinghai."

Defnyddiodd y gwyddonwyr ddata tymheredd arwyneb tir (LST) o 2022, yn deillio o ddelweddau tymhorol a ddaliwyd gan Landsat 8. Defnyddiwyd y setiau data LST hyn i feintioli effaith ffotofoltäig (PV) ynys oer a achosir gan offer trwy ddau fetrig allweddol: dwyster oeri (XD), a ddiffinnir fel y gwahaniaeth tymheredd rhwng ardal y planhigyn PV a'r amgylchedd o'i amgylch, a'r dylanwadau oeri sy'n ymestyn o'r pellter gosod.

Yn ogystal, defnyddiwyd yr un data synhwyro o bell i gyfrifo mynegeion llystyfiant, yn enwedig mynegai llystyfiant gwahaniaeth normaleiddio cnewyllyn (kNDVI), i werthuso ymatebion llystyfiant o fewn y parth oeri ac mewn ardaloedd cyfagos y tu hwnt i'w ddylanwad. Roedd hyn yn caniatáu i'r ymchwilwyr asesu nid yn unig maint gofodol yr effaith oeri ond hefyd ei effaith ecolegol ar ddeinameg twf planhigion ar draws gwahanol barthau.

Dangosodd y canlyniadau fod y dwyster oeri (XD) wedi cyrraedd ei werth uchaf o 3.1 C yn yr haf yn Wuzhong City (WZ), tra gwelwyd y gwerth isaf o 0.02 C yn yr hydref yn Hongshagang Town, Minqin County, Gansu Province (HSG). Yn ogystal, nid oedd yr effaith ynys oer (CIE) yn bresennol mewn rhai tymhorau ar sawl safle, gan gynnwys Urad Banner (WLTQ) yn y gwanwyn, Huanghuatan Town (HHT) yn yr hydref, a Hami (HM) yn y gaeaf.

At hynny, nododd y canlyniadau fod yr haf yn gyffredinol yn arddangos gwerthoedd XD uchel, gan gynnwys 2.1 C yn Dalad Banner (DLT) ac uchafbwynt o 3.1 C yn Wuzhong City. Mewn cyferbyniad, dangosodd amodau'r gaeaf fwy o amrywioldeb gofodol: cofnododd Gonghe County (GH) XD cymharol uchel o 2.6 C, tra bod Huanghuatan Town a Dalad Banner yn parhau i fod yn sylweddol is, ar 0.31 C a 0.9 C, yn y drefn honno.

Ar draws pob un o wyth lleoliad yr astudiaeth, canfuwyd bod y pellter oeri yn amrywio'n sylweddol, yn amrywio o 120 m i 540 m, gan amlygu-gwahaniaethau penodol rhwng safleoedd mawr ym maint gofodol effaith ynys oer.

Datgelodd modelu hafaliad strwythurol rhannol sgwariau lleiaf (PLS-SEM) ymhellach mai cymhlethdod morffolegol yw prif yrrwr yr effaith oeri, tra bod maint planhigion ffotofoltäig mwy yn cael dylanwad atal cryf. Canfuwyd hefyd bod amodau hinsoddol yn cyfrannu'n gadarnhaol, er i raddau llai. Gyda'i gilydd, roedd y ffactorau hyn yn esbonio tua 63% o'r amrywiad a welwyd mewn dwyster a maint oeri.

Roedd y dadansoddiad hefyd yn awgrymu bod ymatebion llystyfiant yn heterogenaidd iawn ar draws safleoedd a thymhorau, yn dibynnu ar amodau hinsoddol lleol a chryfder yr effaith oeri.

"Fe wnaethom gynnig fframwaith 'PV CIE-ymateb llystyfiant' wedi'i wahaniaethu'n ddaearyddol. Mae planhigion canolig, datganoledig gyda chymhlethdod siâp uwch yn well mewn rhanbarthau cymharol sych a chynnes," daeth yr academyddion i'r casgliad. "Fodd bynnag, mewn ardaloedd oer, uchel, gall addasu gogwydd a lleihau dwysedd paneli liniaru risgiau llystyfiant."

Ymddangosodd eu canfyddiadau yn "Meintoli effaith ynys oer a achosir gan orsafoedd pŵer ffotofoltäig ac ymateb llystyfiant mewn rhanbarthau cras," a gyhoeddwyd yn Dangosyddion Ecolegol. Mae ymchwilwyr o Academi Gwyddorau Tsieineaidd, Huadian Gansu Energy Corporation Tsieina, PowerChina Beijing Engineering Corporation, a Phrifysgol Reading y Deyrnas Unedig wedi cyfrannu at yr astudiaeth.