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    衛星數據顯示全球淡水量驟降
    2024-11-20 09:06:43  來源:中國科學報

    一個國際團隊利用美國和德國的衛星觀測結果,發現全球的淡水總量從20145月開始突然下降,并一直保持在較低水平。近日,研究人員在《地球物理學調查》發布報告稱,這一轉變可能意味著地球大陸已經進入了一個持續干旱的階段。

    報告作者之一、美國國家航空航天局(NASA)戈達德太空飛行中心的水文學家Matthew Rodell表示,2015年至2023年的衛星觀測數據顯示,陸地上儲存的淡水量比2002年至2014年的平均水平少了1200立方千米,相當于北美洲伊利湖水量的2.5。這些淡水包括湖泊和河流等液態地表水,以及地下含水層中的水。

    在干旱時期,隨著現代灌溉農業的擴張,農田和城市更加依賴地下水,這可能導致地下水供應減少,即隨著淡水供應枯竭,雨雪無法補充,只能更多地抽取地下水。根據聯合國今年發布的一份關于水資源壓力的報告,可用水資源減少給農民和社區帶來了壓力,可能導致饑荒、沖突、貧困。此外,當人們轉而利用受污染的水源時,疾病風險就會增加。

    在這項研究中,科學家利用NASA和德國航空航天中心、德國地球科學研究中心重力恢復和氣候實驗(GRACE)衛星的觀測結果,發現淡水在全球范圍內突然減少。GRACE衛星每月測量地球重力的波動,揭示地表和地下水質量的變化。

    報告中提到的全球淡水減少始于巴西北部和中部的大規模干旱;隨后,澳大利亞、南美洲、北美洲、歐洲和非洲也發生了一系列重大干旱。2014年底至2016年,熱帶太平洋海洋溫度升高,導致了1950年以來最嚴重的一次厄爾尼諾事件,也造成大氣急流發生變化,改變了世界各地的天氣和降雨模式。

    然而,即使厄爾尼諾現象消退,全球淡水量也未能反彈。事實上,Rodell團隊報告稱,GRACE衛星觀測到的全球30場最嚴重的干旱中,有13場發生在20151月之后。他和同事懷疑,全球變暖可能是造成淡水持續枯竭的原因之一。

    戈達德太空飛行中心的氣象學家Michael Bosilovich表示,全球變暖使大氣中含有更多水蒸氣,從而帶來更極端的降水。雖然年降雨和降雪總量可能不會發生顯著變化,但發生強降水事件的間隔變長,使得土壤干燥并更加緊實,這會減少地面吸收的雨水量。

    “極端降水的問題在于這些水最終會流失,而不會補充地下水。”Bosilovich說。在全球范圍內,自2014年至2016年厄爾尼諾事件發生以來,淡水量一直保持在較低水平,而更多的水仍以水蒸氣的形式困在大氣中。他指出:氣溫升高會增加地表水向大氣的蒸發速度,也會增加大氣的蓄水能力,從而提高干旱的頻率和強度。

    美國弗吉尼亞理工學院的水文學家和遙感科學家Susanna Werth表示,雖然有理由懷疑淡水量的突然下降主要由全球變暖造成,但很難將二者明確聯系起來。氣候預測存在不確定性,測量和模型總是有誤差的。

    全球淡水量是否會反彈到2015年前的水平、將保持穩定還是繼續下降,這些都有待觀察。考慮到現代氣溫記錄中最熱的9年與淡水資源的急劇減少同時發生,Rodell說:這不是巧合,而可能是未來的一個預兆。


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