新研究表明，水资源短缺推动了工业革命期间蒸汽动力的采用

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　　对 19 世纪英国水资源的最新重建揭示了工业革命期间有限的水力资源如何推动了大曼彻斯特棉花城采用蒸汽机。
　　英国和澳大利亚的地理学家和历史学家参与了这项研究，首次揭示了该地区纺织厂快速扩张期间的水资源短缺可能是导致其转向蒸汽动力的原因之一。
　　这项研究提供了有关推动英国向蒸汽动力转型的复杂因素的新信息。纺织厂传统上由水轮驱动，是首批扩展到新型工厂的行业之一，这些工厂最初使用由水力驱动的机器，但很快就采用燃煤蒸汽机来满足其产品的需求。
　　历史学家长期以来一直在争论英国从水力发电到蒸汽机发电的转变在多大程度上受到了英国工业无法获得足够的水力来满足该国工厂的需求的影响。
　　该团队着手调查这一问题，对英国 15,500 个不同工厂的水力资源进行了前所未有的详细地貌重建。
　　他们的高分辨率模型得到了历史气候数据和1838年工厂回报（最早的有关纺织厂电力使用情况的综合报告）中包含的信息的支持。
　　他们发现，随着工业革命的加速，英国各地的水力资源实际上都很丰富，只有大曼彻斯特这一地区例外，它是英国蓬勃发展的棉花产业的中心之一。
　　研究人员发现，英国大部分郡县的水力发电利用率很低，工业化程度最高的地区利用率从不到 2% 到 14% 不等。科特诺波利斯是这一利用率低下的显著例外，大曼彻斯特河最拥挤的一些支流的发电量远远超出了其发电能力。
　　研究小组认为，随着市场需求的增加，默西河盆地的工厂越来越多，工厂主被迫转向蒸汽动力，因为河流无法提供足够的水力来满足他们的需求。
　　19 世纪初期气候异常干燥，进一步减少了当地水资源，这也加剧了蒸汽机的普及。随着工厂寻求最有效的方式来最大限度地利用有限的水资源，工厂主们也更迅速地采用了蒸汽机，为全国各地的工厂提供了工业化的模板，很快便会采用。
　　研究团队的论文题为《有限的水力推动英国‘棉都’蒸汽动力的兴起》，发表在《PNAS Nexus》上。
　　格拉斯哥大学地理与地球科学学院的塔拉·乔内尔博士是这篇论文的首席作者和通讯作者。她表示：“第一次工业革命是英国历史上研究最深入的时期之一，但我们对推动蒸汽动力广泛应用的因素的理解仍不完整。”
　　“我们的研究汇集了大量数据，首次对英国历史关键时期的历史水力潜力进行了分析，使我们能够详细了解工业革命期间各种规模的工厂需要多少水。
　　“事实上，全国各地都广泛供应水资源，这与蒸汽发电的一些解释相悖，比如水资源短缺导致能源危机。这也为我们理解 Cottonopolis 如何以及为何很早就开始使用蒸汽动力提供了额外的背景信息。
　　“我们第一次惊奇地发现，除了众所周知的棉花产业繁荣的历史背景之外，英国较凉爽、干燥的气候条件可能在棉花城从水力发电向广泛使用蒸汽动力的转变中发挥了一定作用。”
　　研究人员发现，美国其他地区的制造商更容易获得水源，因此他们经常采用混合方式发电。该团队的研究进一步证实了越来越多的证据，即蒸汽机最初是作为水车的补充动力源使用的，因为水力发电一直持续到 19 世纪下半叶，比人们普遍认为的要长。
　　研究结果挑战了人们普遍认为蒸汽动力的转变是突然而彻底的观点。“使用混合动力系统往往是一种精明的最佳商业做法，”乔奈尔博士补充道。
　　伍伦贡大学的亚当·卢卡斯博士是这篇论文的合著者，也是该团队正在进行的研究项目的联合研究员。他说：“一个普遍的假设是，英国工业很快就接受了蒸汽动力，到 19 世纪初，英国放弃了近 2000 年来一直驱动工厂的水力，转而选择蒸汽这种被认为具有技术优势的动力。”
　　“我们的研究支持了过去十几二十年来形成的一种共识，那就是，这种转变实际上要复杂得多，而且不同地区之间存在很大差异。
　　“由于工业革命期间加速的化石燃料使用，我们的地球如今仍在持续升温，世界各国政府都被敦促就发电做出新的气候驱动决策。我们希望像我们这样的研究可以为这些重要的讨论提供新的历史背景。”