地下水枯竭地图揭示墨西哥"极端"和"异常"干旱的深层原因

地下水枯竭地图揭示墨西哥"极端"和"异常"干旱的深层原因2022年5月20日由大地遥感卫星8号拍摄的墨西哥ValledeBravo水库的卫星图。2024年5月17日大地遥感卫星9号上的OLI-2号拍摄的墨西哥ValledeBravo水库的卫星图。根据北美干旱监测机构的分类，"极端"和"特大"干旱目前正困扰着墨西哥的几个州。遭遇此类干旱的州包括墨西哥北部的索诺拉、奇瓦瓦、锡那罗亚和杜兰戈，以及南部的塔毛利帕斯、圣路易斯波托西、瓜纳华托、克雷塔罗和伊达尔戈。干旱持续不断，使全国各地的农作物枯焦、火灾加剧、供水系统紧张。在拥有1900万人口的首都墨西哥城，人们对供水的担忧尤为严重，那里的水库水位已降至历史最低水平，地下蓄水层也几近枯竭。文章开头的图片由大地遥感卫星8号上的OLI（业务陆地成像仪）和大地遥感卫星9号上的OLI-2拍摄，显示的是ValledeBravo水库的情况，该水库是为墨西哥城储水的三大水库之一。该水库是Cutzamala水系统的一部分，Cutzamala水系统是一个由水库和运河组成的跨流域网络，将Cutzamala河的地表水输送到墨西哥城。该系统为墨西哥城提供了约25%的用水。第二个水网与莱尔马河相连，为该市提供约8%的用水。其余的水来自地下含水层的水井。上图下部显示的是2024年5月17日的水库情况，这是最近与大地遥感卫星高架桥相吻合的最晴朗的一天。墨西哥水务局（Conagua）报告称，2024年6月7日，水库水位已降至库容的28%。上图显示的是2022年5月20日的水库，当时Cutzamala水系的水量大约是现在的两倍。库特萨马拉水系的总体水量已降至总容量的25%左右。缺水已促使官员开始减少该系统向墨西哥城输送的水量，一些分析师警告说，未来几个月，墨西哥城的许多水龙头可能会干涸。2024年6月4日气象数据显示，库特扎马拉盆地2022年和2023年的年降水量约为过去40年平均降水量的三分之一。由于缺少降雨和地表水，加上5月份的强热浪增加了地表水的蒸发速度，近几个月来对地下水抽取的需求加剧，导致该地区含水层处于干涸状态。上图显示了GRACE-FO（重力恢复和气候实验后续行动）卫星测量到的墨西哥2024年5月27日一周的浅层地下水储量。颜色表示湿度百分位数，这是衡量地下水位与5月份长期记录的比较。蓝色区域的水量比平时多，橙色和红色区域的水量比平时少。最深的红色代表只有2%的时间（大约每50年一次）会出现干燥的情况。墨西哥城周围通常从6月开始降雨，一直持续到9月，因此未来几周的降水可能会给干涸的水库带来一些缓解。MichalaGarrison利用美国地质调查局提供的Landsat数据和国家干旱缓解中心提供的GRACE数据拍摄的NASA地球观测站图像。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1434805.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1434805.htm

研究认为火星的地下水补给量极少 与地球的水动力学存在巨大差异

研究认为火星的地下水补给量极少与地球的水动力学存在巨大差异德克萨斯大学奥斯汀分校的一名研究生利用一系列方法--从计算机模型到简单的信封背面计算--对含水层的地下水补给动态进行建模，从而发现了这一发现。2021年8月阿联酋火星任务拍摄的火星真面目。图片来源：KevinM.Gill火星上的地下水补给无论复杂程度如何，结果都趋于一致--平均每年地下水补给量只有微不足道的0.03毫米。这意味着，在模型中，无论哪里降雨，平均每年只有0.03毫米的雨水可以进入地下蓄水层，并依然形成今天地球上的地貌。相比之下，为圣安东尼奥供水的特尼狄和爱德华兹-特尼狄高原含水层的地下水年补给率一般为每年2.5至50毫米，约为研究人员计算的火星含水层补给率的80至1600倍。第一作者、杰克逊地球科学学院博士生埃里克-希亚特（EricHiatt）说，地下水流速如此之低有多种潜在原因。下雨时，水可能主要以径流的形式冲过火星地表。也可能根本就没下什么雨。对火星气候和探索的影响这些发现有助于科学家确定早期火星上能够产生降雨的气候条件。这些发现还表明，红色星球上的水环境与今天地球上的水环境截然不同。希亚特说："事实上，地下水并不是一个重要的过程，这可能意味着还有其他东西在起作用。这可能放大了径流的重要性，也可能意味着火星上没有下那么多雨。但这与我们在地球上思考[水]的方式有着根本的不同。"该研究成果发表在《Icarus》杂志上。论文的共同作者是杰克逊学院的博士生穆罕默德-阿夫扎尔-沙达布（MohammadAfzalShadab），以及学院教师肖恩-古利克（SeanGulick）、蒂莫西-古奇（TimothyGoudge）和马克-赫塞（MarcHesse）。主要作者、德克萨斯大学奥斯汀分校杰克逊地球科学学院博士生埃里克-希亚特（EricHiatt）与火星地球仪。图片来源：德克萨斯大学奥斯汀分校/杰克逊地球科学学院研究中使用的模型是通过模拟地下水在"稳定状态"下的流动，在这种状态下，流入含水层的水和流出含水层的水是平衡的。然后，科学家改变影响水流的参数，例如降雨地点或岩石的平均孔隙率，并观察要保持稳定状态还需要改变哪些变量，以及这些费用的合理性。虽然其他研究人员已经使用类似技术模拟了火星上的地下水流，但这一模型是首次将30多亿年前火星表面的希腊、阿尔盖尔和伯勒里斯盆地中存在的海洋的影响纳入其中。这项研究还纳入了卫星收集的现代地形数据。希亚特说，现代地貌仍然保留着地球上最古老、最具影响力的地形特征之一--北半球（低地）与南半球（高地）之间的极端高差，即所谓的"大二分法"。二分法保留了过去地下水上涌的迹象，即地下水从含水层上升到地表。研究人员利用这些过去上升流事件的地质标记来评估不同的模型输出结果。在不同的模型中，研究人员发现每年0.03毫米的平均地下水补给率与已知的地质记录最为吻合。这项研究不仅仅是为了了解红色星球的过去。它对未来的火星探索也有影响。希亚特说，了解地下水流有助于知道今天在哪里可以找到水。无论你是在寻找远古生命的迹象，还是在努力维持人类探险者的生命，抑或是在制造火箭燃料返回地球家园，知道水最有可能在哪里都是至关重要的。编译自:ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1422558.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1422558.htm

重庆完成全国最大的单笔地下水水权交易

重庆完成全国最大的单笔地下水水权交易据重庆发布，4月3日，重庆市南岸区与长寿区在中国水权交易所完成重庆市首例跨区县地下水指标交易，交易水量达2100万立方米，交易金额为105万元。这是迄今为止全国最大的单笔地下水区域水权交易。长寿区、南岸区2030年地下水取用水量控制指标分别为680万和40万立方米/年。随着经济社会的发展，重庆市区县（自治县）间的用水需求有所变化，长寿区有富余，而南岸区有缺口。经长寿区水利局和南岸区农业农村委员会友好协商，长寿区将地下水管控指标300万立方米/年转让给南岸区，期限为2024年—2030年共7年。

研究发现全球地下水位正在加速下降 国际社会有必要采取紧急行动

研究发现全球地下水位正在加速下降国际社会有必要采取紧急行动但美国并非个案，苏黎世联邦理工学院环境系统科学系高级科学家汉斯约格-塞博尔德（HansjörgSeybold）说："世界其他地方也在浪费地下水，就像没有明天一样。"他是刚刚发表在《自然》杂志上的一项研究的共同作者。水资源迅速枯竭的科学证据他与加州大学圣巴巴拉分校（UCSB）的研究人员一起，证实了记者们令人担忧的发现。不仅在北美，在世界其他有人类定居的地方，也有大量地下水被抽走。在前所未有的艰苦努力中，研究人员汇编并分析了过去40年中超过170000口地下水监测井和1700个地下水系统的数据。这些测量数据表明，近几十年来，人类在全球范围内大规模开采地下水。自1980年以来，世界上几乎所有地方的大多数含地下水岩层（即含水层）的水位都急剧下降。自2000年以来，地下水储量的下降速度加快。全球干旱地区的含水层受到的影响最为明显，包括美国加利福尼亚州和高原地区，以及西班牙、伊朗和澳大利亚。孟加拉国西南部使用电动泵进行地下水灌溉。图片来源：AhmedZiaurRahmanSeybold说："我们对全球地下水位急剧下降并不感到惊讶，但我们对过去二十年来地下水位下降速度加快感到震惊。"干旱地区地下水水位加速下降的原因之一是，人们将这些地区集中用于农业生产，并将大量地下水抽到地表灌溉农作物，例如在加利福尼亚的中央山谷。粮食种植和气候变化加剧了这一问题此外，世界人口在不断增长，这意味着需要生产更多的粮食，例如在伊朗的干旱地区。伊朗是地下水储量下降最多的国家之一。但气候变化也加剧了地下水危机：近几十年来，一些地区变得更加干旱和炎热，这意味着农作物需要更多灌溉。在气候变化导致降水量减少的地方，地下水资源的恢复速度更慢，甚至根本无法恢复。一些地方因气候变化而更加频繁的暴雨也无济于事。如果水量巨大，土壤往往无法吸收。相反，水会从地表流走，而不会渗入地下水。在大城市等土壤封闭程度较高的地方，这个问题尤为严重。趋势可以逆转"这项研究还揭示了一个好消息，"合著者黛布拉-佩罗内（DebraPerrone）说。"一些地区的含水层已经恢复，在这些地方，政策发生了变化，或者有替代水源可供直接使用或补给含水层"。其中一个正面例子是日内瓦含水层，它为日内瓦州和邻近的法国上萨瓦省约70万人提供饮用水。1960年至1970年间，由于瑞士和法国的抽水方式不协调，含水层的水位急剧下降。一些水井甚至干涸，不得不关闭。世界面临的问题：在所有有人居住的大陆上，地下水资源的水位都出现了不同程度的下降，这些水位下降的区域由浅红色到深红色。图片来源：加州大学伯克利分校斯科特-贾西科（ScottJasechko"为了保护共有的水资源，两国的政治家和当局同意用阿尔韦河的水人工补充含水层。这样做的目的是先稳定地下水位，然后再提高水位--干预取得了成功。"塞波尔德说："虽然这个含水层的水位可能还没有恢复到原来的水平，但这个例子表明，地下水位并不总是只有下降这一条路可走。"其他国家也在做出反应其他国家的当局也不得不采取行动：西班牙修建了一条大型输水管道，将水从比利牛斯山脉输送到西班牙中部，为洛斯阿雷纳莱斯含水层供水。在亚利桑那州，人们将科罗拉多河的水引到其他水体中，以补充地下蓄水层的水量--尽管这样做有时会导致科罗拉多河三角洲干涸。加州大学伯克利分校研究员、主要作者斯科特-贾西科（ScottJasechko）说："这样的例子是一线希望。尽管如此，他和他的同事们仍迫切呼吁采取更多措施来应对地下水供应的枯竭。半荒漠和荒漠中的含水层一旦严重枯竭，可能需要数百年才能恢复，因为根本没有足够的降雨量来迅速补充这些含水层。"沿海地区还有一个额外的危险：如果地下水位低于一定水平，海水就会侵入含水层。这会使水井盐碱化，抽上来的水既不能用作饮用水，也不能用于灌溉田地；根部伸入地下水流的树木会枯死。在美国东海岸，已经出现了大面积的幽灵森林，没有一棵活着的树。"这就是为什么我们不能把这个问题束之高阁的原因，"Seybold说。"全世界必须采取紧急行动"。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1419935.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1419935.htm

研究发现人类抽取地下水的行为在过去30年里实际上改变了地球的倾斜度

研究发现人类抽取地下水的行为在过去30年里实际上改变了地球的倾斜度虽然该研究的信息无疑是令人担忧的，而且提出了更多关于人类如何导致气候变化问题的问题，但研究人员所作的估计也很难验证。我们可以验证这些发现的一个方法在于我们称之为地球的旋转极。这个点是地球围绕着旋转的地方，这个点随着这个过程的进行而移动，这个过程被称为极地运动。总的来说，科学家们说，地球的旋转极可以根据地壳的情况而移动。此外，我们星球上的水的分布可以影响到地壳质量的分布，从而对地球的倾斜度的确定起到一定作用。一个简单的思考方法是，在一个旋转的陀螺上增加一个非常小的重量。这个重量会改变陀螺的旋转方式。在这个例子中，地球是陀螺，而人类正在影响的重量是地下水位。因此，地球的旋转有点不同，这取决于我们如何移动它的水。根据科学家们的说法，虽然这个旋转极实际上变化很大，因为它是。然而，地下水的移动和分布的变化似乎对所谓的旋转极的漂移产生了最大的影响。因此，一些研究人员担心这些运动对地球未来的倾斜可能意味着什么。此外，地球地下水分布的这些变化很可能也是全球海平面上升的原因，我们只是在最近几年看到这种担忧在增加。研究还表明，试图减缓地下水的消耗速度也可以改变地球倾斜漂移的变化，但前提是保护尝试要持续几十年。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1366315.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1366315.htm

新研究揭示美国地下水正变得越来越咸

新研究揭示美国地下水正变得越来越咸工作人员总共测量了多达500种化学成分，包括主要离子、金属、杀虫剂、挥发性有机化合物、化肥和放射性核素。在这些成分中，Na和Cl离子以及溶解固体的含量显著增加，所有这些都与盐度有关。最近，在美国地质学会的"GSAConnects2023"会议上介绍了这项多年代研究中发现的细节和趋势。这项研究目前是国家水质网络的一部分，是1992年作为国家水质评估项目的一部分开始的工作的延续。美国地质调查局的水文学家布鲁斯-林赛（BruceLindsey）说："最初的目标是评估全国的水质状况，包括地下水、地表水和生态健康。随着时间的推移，他们将重点放在了某些可能会产生长期有害影响的成分上。"美国地质调查局地下水质量十年变化计划地图显示了美国各地地下水中农药、营养物质、金属和有机污染物的浓度在十年期间的变化情况。资料来源：美国地质调查局研究人员对三种不同网络类型中的水井进行了采样：住宅区、城市地区和农业区。家用水井或不受环境保护局或当地市政府监管的私人水井代表了中等深度的含水层和饮用水。城市和农业地区的水井较浅，通常深约30至50英尺。林赛解释说："[采样]这些水井的目的是了解最浅水位的状况和趋势。可以说，这些浅井是"含水层深处可能发生变化的哨兵"。研究小组确定了82个水网，每个网络有20到30口井，并确定了28种需要跟踪的令人担忧的成分。每隔10年对水进行采样，以跟踪化学浓度的变化。这些成分和采样结果可以在美国地质调查局的互动地下水地图上看到，该地图显示了十年间的变化。盐度增加及其影响林赛说："如果我们查看所有82个网络中的28种成分，溶解固体、氯化物和钠在统计意义上的增加频率要高于我们清单上的其他成分。如果你看一下地图，就会立刻发现其中的规律。特别是在天气寒冷、路面撒盐较多的城市周边地区。我们获得了路面撒盐的数据，发现氯化物、钠和溶解性固体的增加与路面撒盐率之间存在相关性"。美国地质调查局科学家收集数据的图片。图片来源：美国地质调查局但另一个地区的Cl、Na和溶解固体含量也有所升高，那就是美国的干旱地区，尤其是西南部。这些地区的土壤盐度本来就很高，但灌溉使问题变得更加复杂。林赛解释说："在干旱地区进行农业灌溉时，会产生大量蒸发。因此，如果灌溉水的盐度相对较低，但其中很大一部分被蒸发掉，[盐度水平]就会变得很高。"环境和健康影响Na、Cl和溶解性固体含量的上升会导致多种问题，首先是环境问题。许多溪流的水源来自地下水，水中较高浓度的氯会破坏水生生物习惯的自然平衡。林赛说："[含量上升]可能需要20、30或40年的时间才能形成......这意味着，如果盐度来源的管理发生变化，也可能需要这么长时间才能恢复。"溶解的盐离子也会给基础设施带来问题。随着地下水盐度的增加，腐蚀性也会成为一个问题。腐蚀性地下水如果不加处理，会溶解管道中的铅和其他金属，以及家庭管道中的其他部件。最后，林赛和他的同事们还发现了一个与盐度上升有关的独特问题，对人类健康产生了影响。在新泽西州南部的一个含沙含水层中，他们发现低pH值的水和高盐度的地下水混合在一起，会产生更多的盐分。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1391269.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1391269.htm