測(cè)量干旱對(duì)空間地下水資源的影響

亞利桑那州立大學(xué)的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)一直在利用最新的空間技術(shù)結(jié)合地面調(diào)查來評(píng)估美國(guó)最重要的地下水源之一的健康狀況，該地下水源是位于加利福尼亞州圣華金河谷的一個(gè)大型含水層系統(tǒng)。

該團(tuán)隊(duì)由地球和空間探索學(xué)院的研究人員Chandrakanta Ojha、Susanna Werth和Manoochehr Shirzaei組成，重點(diǎn)關(guān)注圣華金河谷最近的干旱期，并測(cè)量了2012年至2015年的地下水損失和含水層儲(chǔ)存損失。他們的研究成果最近發(fā)表在《地球物理研究雜志》上。

為了給水資源管理人員提供更好的工具來幫助保持含水層的健康，研究小組正在開發(fā)新的觀測(cè)技術(shù)，以監(jiān)測(cè)這一重要的加州含水層的地下水和儲(chǔ)存能力。

它們采用了美國(guó)航天局格雷斯衛(wèi)星、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)、歐洲航天局哨兵1號(hào)衛(wèi)星、干涉合成孔徑雷達(dá)、引伸計(jì)和地面記錄的獨(dú)特?cái)?shù)據(jù)組合。

最近這項(xiàng)研究的結(jié)果是對(duì)2007-2010年加州中部河谷2018年干旱研究結(jié)果的后續(xù)研究。它表明，2012年至2010年的干旱每年都造成令人震驚的地下水損失，更重要的是，圣華金河谷含水層的永久儲(chǔ)存能力整體喪失。

co說：“使用高科技地球軌道衛(wèi)星，我們可以看到圣華金河谷的大部分地下水超采導(dǎo)致粘土層永久壓實(shí)，這導(dǎo)致每年快速下沉近12英寸。-希爾扎伊。“通過我們的研究，我們測(cè)量了含水層中的永久壓實(shí)量，現(xiàn)在我們可以計(jì)算導(dǎo)致這種壓實(shí)的水流失量?！?

雖然空間和地面數(shù)據(jù)顯示，干旱造成的地下水年平均損失為1600億加侖(6.1立方公里)(接近亞利桑那州鮑威爾湖的總?cè)莘e)，但數(shù)據(jù)也顯示，從2012年到2015年，含水層系統(tǒng)永久喪失了3%的儲(chǔ)存能力。

“失去的地下水儲(chǔ)存能力無法通過自然回灌來恢復(fù)，”第一作者Ojha解釋道。“這是永久性的損失，將減少未來干旱期間所需的地下水供應(yīng)，并可能使井水干涸，影響社區(qū)和農(nóng)業(yè)?！?

雖然3%含水層的損失聽起來可能很小，干旱預(yù)計(jì)在未來會(huì)加劇，但影響可能會(huì)很嚴(yán)重?！叭绻覀兩踔撩渴臧l(fā)生一次干旱，我們的含水層每次都會(huì)縮小一點(diǎn)，在本世紀(jì)，儲(chǔ)存能力將永久減少四分之一以上，”合著者韋斯解釋說，他也是該學(xué)院的共同任命者。地理和城市規(guī)劃。

“盡管未來干旱的確切頻率可能不確定，”合著者Shirzaei補(bǔ)充道，“我們從2018年和2019年的分析中知道，在21世紀(jì)的前二十年，多達(dá)5%的含水層儲(chǔ)存能力已經(jīng)永久喪失。世紀(jì)?！?

雖然這項(xiàng)研究是針對(duì)加州的，但研究人員計(jì)劃繼續(xù)進(jìn)行這種數(shù)據(jù)分析，以測(cè)量美國(guó)西南部和世界各地含水層的健康狀況。

“水資源管理者可能無法立即改變用水量，”奧哈說?！暗@項(xiàng)研究為他們提供了未來實(shí)施可持續(xù)用水做法所需的科學(xué)知識(shí)和數(shù)據(jù)分析，這可能有助于在未來幾十年保持地下水資源的可用性。

“我們不能正確管理我們沒有衡量的東西，”Werth補(bǔ)充道。

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