重力衛星測出全球最大地下水“漏斗區”
2018-12-08 11:05:12
地理教育 2018年10期
在中國，多個研究團隊均利用了GRACE 持續性的觀測數據，對華北平原等地下水漏斗區進行了研究。華北平原地下水超采，并不是新問題了。但衛星提供了一個全新、準確的觀測手段。截至2011年，華北平原東部深層承壓地下水水位降落漏斗面積達7萬多平方千米，部分城市地下水水位累計下降達30～50米，局地累計水位下降超過100米，已然成為世界最大的地下水“漏斗區”。
GRACE衛星采用微波測距技術，當衛星所對的地球重力場發生變化，兩個衛星的距離將隨之發生輕微改變，時近時遠，測量誤差小于0.1個微米。
根據兩顆衛星的距離變化，研究者可以反演推算出地球重力場發生的改變。而地球重力場變化則是物質遷移導致的，包括水儲量、冰川質量、海水質量的變化等。在降水較多的地區，如中國華南，地球重力場主要由于地表水和土壤水的變化導致。而在相對干旱的地區，地下水變化是影響地球重力場變化的重要因素之一。因此，在諸如中國華北平原的干旱地區，GRACE觀測數據可以很好地反映地下水的演變。
研究者通過GRACE監測的地球重力變化估計出總的水質量變化，再結合其他實測與模型資料，進一步扣除地表水和土壤水的影響，就可以定量監測地下水的變化情況。
第一代GRACE衛星升空后，15年間，科學家們利用GRACE數據進行了持續的地下水儲量變化的監測，包括印度北部地區、美國加州中央山谷地區和中東地區等全球著名的地下水“漏斗區”。
摘自2018年5月《新京報》
