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科学家揭示全球内流区水储量的巨大亏损

  • 产品时间:2021-08-22 01:08
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简要描述:全球变化对陆地水循环过程与地球水资源状况具备最重要影响,尤其是产于于旱季/半干旱区、对气候和环境转变极为脆弱的内流河流域。近日,一项由美、中、特、法、德和奥六国科学家构成的团队合作已完成的研究说明了:21世纪初以来全球内流区的水储量于是以以难以置信的速率上升。涉及成果(论文题目Recent Global Decline inEndorheic Basin Water Storages)于11月30日公开发表在《大自然-地球科学》杂志。...

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本文摘要:全球变化对陆地水循环过程与地球水资源状况具备最重要影响,尤其是产于于旱季/半干旱区、对气候和环境转变极为脆弱的内流河流域。近日,一项由美、中、特、法、德和奥六国科学家构成的团队合作已完成的研究说明了:21世纪初以来全球内流区的水储量于是以以难以置信的速率上升。涉及成果(论文题目Recent Global Decline inEndorheic Basin Water Storages)于11月30日公开发表在《大自然-地球科学》杂志。

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全球变化对陆地水循环过程与地球水资源状况具备最重要影响,尤其是产于于旱季/半干旱区、对气候和环境转变极为脆弱的内流河流域。近日,一项由美、中、特、法、德和奥六国科学家构成的团队合作已完成的研究说明了:21世纪初以来全球内流区的水储量于是以以难以置信的速率上升。涉及成果(论文题目Recent Global Decline inEndorheic Basin Water Storages)于11月30日公开发表在《大自然-地球科学》杂志。“在气候气候变化及人类活动需水量减少的背景下,内流区水储量的明显增加将给当地水资源利用带给十分不利的挑战。

” 论文联合第一作者、中国科学院南京地理与湖泊研究所宋春桥研究员告诉他“卫星重力与水文学”公众号。“近年来,更加多的证据表明内流盆地的水量流失,比如曾多次为世界第四大湖的咸海从上世纪60年代以来明显衰退,其水量已增加80-90%,并由原本的淡水湖演进为咸水湖。”该文通讯及联合第一作者、美国堪萨斯州立大学(Kansas StateUniversity)Jida Wang(王继达)教授认为,“这些局地尺度的证据促成我们对全球内流区流域的水量均衡积极开展系统调查。

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” 美国宇航局(NASA)与德国航空中心牵头升空的GRACE重力测量卫星,可以观测地球重力场变化,进而让科学家需要推断出有全球陆地水储量的变化。“我们的研究指出,仅有占到全球陆地面积大约五分之一的内流区的总水储量在2002-2016年期间以大约1000亿立方米/每年的速率增加,其上升速率将近外流区(除南极和北极格陵兰冰盖区以外)的两倍。

”这种损失速度大约非常每年干枯掉一个青海湖(中国仅次于的湖泊)或25个太湖的水量。图1. GRACE卫星观测的全球内流区水储量变化. (a) 内流区水储量(TWS)在2002-2016年期间的变化速率(等效水高趋势: mm/yr); (b) 研究时段外/内流区水储量变化时间序列对比.对于内流区水储量急遽损失的原因,此项研究展开了对比分析。结果显示:外流区水储量变化信号与全球的强劲气候现象(如厄尔尼诺或拉尼娜事件)紧密联系,呈现出较显著的年际或多年周期性波动;互为较而言,内流区的水储量变化与短期的气候波动联系较强。该对比体现了在这些旱季内陆地区水储量变化有可能不受更长时间尺度的气候起到和人类活动(如河流分洪调水、地下水开采等)的影响。

此项研究不仅利用了GRACE观测,也融合光学遥测、多源测高卫星资料及模型,定量估计了全球内流区地表水(主要湖泊和冰川等)、土壤水及地下水层三个主要构成要素的储量变化。研究表明,三者对水储量总亏损呈圆形比例非常的贡献,但其比重呈圆形明显的区域差异性。例如,撒哈拉沙漠及阿拉伯地区的水储量上升主要是因为地下水超采引发的入不敷出;而在欧亚大陆腹地,近一半的水储量增加是由于地表水的亏损,还包括中亚几个大型湖泊(里海、咸海、乌尔米亚湖等)水量的大幅增加,气候旱季是一个方面的原因,另外其大规模的农业灌溉对入湖河流径流的撷取利用和地下水过度铁矿也是引发区域水储量亏损的最重要因素。

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由于享有比较堵塞的地理环境条件和比较独立国家的水循环系统,内流区的水储量年代际变化对全球水循环过程和海平面下降都具有十分最重要的含义。根据世界气候研究计划全球海平面收支研究组的评估报告,1993年以来全球海平面贞下降趋势正在加快,平均值每年下降3.1毫米。全球海平面下降主要是由于:(1)海洋气候变化引发的热膨胀,(2)南极与格陵兰岛冰盖消融融水,(3)陆地水储量增加通过水循环系统转入海洋使海平面下降。

陆面水贮量变化对海平面的贡献是多途径的,过去的研究主要注目冰川消融及地下水开采利用的于是以贡献效应(使海平面下降)及水库修筑蓄水的负贡献。此研究指出过去14年的内流区水储量亏损如果通过水循环最后几乎转入海洋不会相等于对海平面下降大约4mm的于是以贡献效应,大约说明同时期海平面下降近10%的来源。与其它海平面变化贡献因子比起,内流区水储量的流失量相当于同期内全球地下水开采消耗总和,或两极以外地区的大约一半冰川融水对海平面的贡献量。

“我们的研究主要表达三个方面的信息,” 王继达教授与宋春桥研究员总结。“其一,内流区作为一个独有的水循环系统,其水储量在21世纪以来的明显亏损体现了其对内陆区气候变化与人类活动起到的综合号召,也印证了全球变化研究关于‘干旱地区显得更加腊’的结论;二、海平面加快下降是全社会联合注目的问题,陆地水储量的变化对海平面下降贡献的分析仍然不存在较小的不确定性,本研究指出在年代际尺度上,全球内流区水储量变化是海平面下降不可忽视的最重要因子;三、此项研究找到水储量亏损最相当严重的区域产于在欧亚大陆内流盆地,是我国“一带一路”发展战略的核心地区,国内外专家普遍认为其水问题形势十分不利,未来有可能是风险和冲突的引爆点,是地缘政治的一个焦点和核心问题,因此我们必须强化遥测与模型结合的手段在该地区水循环过程解读、水资源利用与规划及跨境水问题解决问题等方面的应用于。”研究取得美国堪萨斯州立大学、美国宇航局(NASA)、中国“千人计划”青年项目等多方的资助。


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