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測量干旱對空間地下水資源的影響

導讀 亞利桑那州立大學的科學家團隊一直在利用最新的空間技術結合地面調查來評估美國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

亞利桑那州立大學的科學家團隊一直在利用最新的空間技術結合地面調查來評估美國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大型含水層系統(tǒng)。

該團隊由地球和空間探索學院的研究人員Chandrakanta Ojha、Susanna Werth和Manoochehr Shirzaei組成,重點關注圣華金河谷最近的干旱期,并測量了2012年至2015年的地下水損失和含水層儲存損失。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)新的觀測技術,以監(jiān)測這一重要的加州含水層的地下水和儲存能力。

它們采用了美國航天局格雷斯衛(wèi)星、全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)、歐洲航天局哨兵1號衛(wèi)星、干涉合成孔徑雷達、引伸計和地面記錄的獨特數據組合。

最近這項研究的結果是對2007-2010年加州中部河谷2018年干旱研究結果的后續(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致粘土層永久壓實,這導致每年快速下沉近12英寸。-希爾扎伊。“通過我們的研究,我們測量了含水層中的永久壓實量,現在我們可以計算導致這種壓實的水流失量?!?

雖然空間和地面數據顯示,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容積),但數據也顯示,從2012年到2015年,含水層系統(tǒng)永久喪失了3%的儲存能力。

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

雖然3%含水層的損失聽起來可能很小,干旱預計在未來會加劇,但影響可能會很嚴重?!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縮小一點,在本世紀,儲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補充道,“我們從2018年和2019年的分析中知道,在21世紀的前二十年,多達5%的含水層儲存能力已經永久喪失。世紀?!?

雖然這項研究是針對加州的,但研究人員計劃繼續(xù)進行這種數據分析,以測量美國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@項研究為他們提供了未來實施可持續(xù)用水做法所需的科學知識和數據分析,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補充道。

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