卫星绘制的地球淡水变化图

利用重力恢复和气候卫星(GRACE)从2002年到2016年收集的数据,美国宇航局戈达德太空飞行中心的一个团队能够测量世界的趋势……
2018年5月17日
通过亚当•墨菲

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来自美国宇航局重力恢复和气候实验(GRACE)的数据显示了美洲重力场的变化。

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地球表面几乎四分之三是水。这听起来很充足,但其中只有2.5%是可饮用的淡水。其中大部分都被冰川和冰盖所束缚,或者被困在地下难以进入的含水层中……

可供人类使用的淡水数量是至关重要的。直到最近的一场降雨结束了南非开普敦的干旱,那里的政府一直在拼命地为“零日”做计划:这一天城市的供水将会枯竭。所以知道淡水在哪里,流向哪里,在规划未来时是非常重要的。

现在,利用重力恢复和气候卫星(GRACE)从2002年到2016年收集的数据,美国宇航局戈达德太空飞行中心的一个团队能够测量任何特定地区淡水数量的趋势,一旦他们考虑到季节引起的变化。

美国宇航局戈达德水文科学实验室主任马修·罗德尔说:“我们发现其中8个与气候变化有关,14个与人类直接影响有关,特别是水管理和地下水抽取,其中只有12个是由自然变化引起的。”

GRACE是一个独特的卫星系统有两个原因。首先,它不使用来自行星的电磁波,如光或无线电来进行测量。第二,它实际上是一对卫星。

这两颗卫星在地球两极上空的轨道上相距约220公里,它们测量了彼此之间的距离。当一颗卫星穿过高重力区域时,它会被拉到另一颗卫星的前面。这种变化被记录下来,可以用来建立地球重力场的地图。

利用这个系统,美国宇航局的团队能够确认已知的水资源可用性的变化,比如在印度北部,但也能够发现以前未知的变化,比如在中国北部发生的地下水枯竭。

最大的变化,无论是收益还是损失,都发生在南极洲。淡水的增加可能是由积雪引起的,而淡水的减少可能是由于气候变化的影响。

淡水数量的这些变化有多种原因。许多是由气候变化引起的,或者可能是由气候变化引起的。然而,还有其他几个因素。中国东部淡水的增加可能是由于三峡大坝和其他水库的填充。

通过观察任何趋势在图表上有多像一条直线,也被称为“决定系数”,该团队能够推断出任何趋势可能持续多久,或暂时多久。

罗德尔解释说:“人们在某种程度上依赖于使用地下水灌溉农业,因此需要做出重大改变,也许是政策上的改变,或者是水利用效率的大幅提高,才能减少这种趋势。”

了解这一模式并认识到全球的淡水可用性是至关重要的。了解到一个地方可能会耗尽淡水,将有助于地方政府规划未来。

罗德尔在评论发表在《自然》杂志上的研究结果时强调了水对人类生存的至关重要性,他指出:“了解淡水供应是如何变化的至关重要,这是我们第一次真正拥有这些变化是如何发生的全球地图。”

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