NASA卫星观测结果表明全球供水量出现惊人的下降

站长云网 2024-11-23 5iter.com 站长云网

卫星观测结果表明,从2014年开始,受严重干旱的影响和气候变化的加剧,全球淡水量出现了令人担忧的下降。可用水量的下降对农业、健康和地区稳定有着至关重要的影响,研究人员强调了有效管理水资源所面临的持续挑战。

美国国家航空航天局/德国地球科学研究中心(GFZ)重力恢复和气候实验后续(GRACE-FO)任务的双航天器插图。GRACE-FO将通过监测地球上质量分布的变化,继续跟踪地球水循环的演变。资料来源:NASA/JPL-Caltech

全球淡水储备惊人减少

一个国际科学家小组利用美国国家航空航天局(NASA)-德国卫星提供的数据,发现了地球淡水含量从2014年5月开始显著下降的证据。这种突然下降的现象一直持续,研究人员因此认为,地球上的大陆可能已经进入了一个长期干旱的阶段。研究结果发表在《地球物理学研究》(SurveysinGeophysics)上。

卫星测量显示,2015年至2023年期间,陆地上储存的淡水(包括湖泊和河流中的地表水以及地下含水层)的平均数量比2002年至2014年期间记录的平均数量少290立方英里(1200立方公里)。美国国家航空航天局(NASA)戈达德太空飞行中心(GoddardSpaceFlightCenter)的水文学家马修-罗德尔(MatthewRodell)解释说:"这相当于伊利湖水量损失的两倍半。"

这张地图显示了根据GRACE和GRACE/FO卫星的数据,每个地点的陆地蓄水量达到22年最低值(即陆地最干旱)的年份。自2015年以来的9年中,全球陆地表面有很大一部分达到了这个最低值,而这9年恰好是现代气温记录中最温暖的9年。资料来源:美国国家航空航天局地球观测站/梁万美,数据由玛丽-迈克尔-奥尼尔提供

干旱和农业需求对供水的影响

在干旱时期,随着现代灌溉农业的发展,农场和城市必须更加依赖地下水,这可能导致地下水供应下降的循环:淡水供应枯竭,雨雪无法补充,更多的地下水被抽取。根据2024年发布的联合国关于水资源压力的报告,可用水资源的减少给农民和社区带来了压力,可能导致饥荒、冲突、贫困,当人们转向受污染的水源时,疾病的风险也会增加。

研究小组利用德国航空航天中心、德国地球科学研究中心和美国国家航空航天局(NASA)运营的重力恢复与气候实验(GRACE)卫星的观测数据,确定了全球淡水骤减的情况。GRACE卫星以月为单位测量地球重力的波动,揭示了地面和地下水质量的变化。最初的GRACE卫星从2002年3月飞至2017年10月。后续GRACE-FollowOn(GRACE-FO)卫星于2018年5月发射。

持续干旱及其全球后果

研究报告中提到的全球淡水减少始于巴西北部和中部的大旱,随后不久,澳大拉西亚、南美洲、北美洲、欧洲和非洲相继发生大旱。从2014年底到2016年,热带太平洋的海洋温度升高,最终导致1950年以来最重要的厄尔尼诺现象之一,导致大气喷流发生变化,改变了世界各地的天气和降雨模式。然而,即使在厄尔尼诺现象消退之后,全球淡水也未能回升。事实上,罗德尔和团队报告说,GRACE观测到的全球30次最严重干旱中有13次发生在2015年1月之后。罗德尔及其同事怀疑,全球变暖可能是淡水持久枯竭的原因之一。

美国宇航局戈达德气象学家迈克尔-博西洛维奇说,全球变暖导致大气中的水蒸气增多,从而导致极端降水增多。虽然每年的降雨和降雪总量可能不会发生显著变化,但强降水事件之间的长时间间隔会让土壤变得干燥和更紧实。这就减少了降雨时地下可吸收的水量。

应对水资源危机的挑战

博西洛维奇说:"当降水量达到极值时,问题就在于水最终会流走,而不是浸入地下水并补充地下水储存。从全球来看,自2014-2016年厄尔尼诺现象以来,淡水水位持续走低,而更多的水以水蒸气的形式滞留在大气中。气温升高既增加了地表水向大气的蒸发,也增加了大气的持水能力,从而增加了干旱的频率和强度。"

弗吉尼亚理工大学的水文和遥感科学家苏珊娜-韦尔斯(SusannaWerth)说,虽然有理由怀疑淡水骤减在很大程度上是由于全球变暖造成的,但要明确地将两者联系起来却很困难。气候预测存在不确定性。测量和模型总是存在误差。

全球淡水量是会反弹至2015年之前的数值,还是保持稳定,抑或继续下降,还有待观察。罗德尔说:"我们认为这不是巧合,这可能是未来的一个预兆。"

编译自/ScitechDaily

DOI:10.1007/s10712-024-09860-w

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