卫星数据显示整个欧洲大陆的持续干旱 地下水严重不足

卫星数据显示整个欧洲大陆的持续干旱地下水严重不足在2019年，中欧的地下水位已经非常低。EvaBoergens在2020年发表在《地球物理研究通讯》上的一篇文章中记录了这种紧张局势的开始。她在其中指出，在2018年和2019年的夏季，中欧出现了引人注目的水短缺。从那时起，地下水位没有明显上升；水位一直保持在低水平。格拉茨理工大学（TUGraz）大地测量学研究所的TorstenMayer-Gürr和AndreasKvas的数据分析表明了这一点。作为欧盟全球基于重力的地下水产品（G3P）项目的一部分，他们利用卫星重力测量法来观察世界地下水资源，并记录了它们在最近几年的变化。影响深远的后果这种长期干旱的影响在2022年夏天的欧洲是显而易见的。干涸的河床，缓慢消失的死水，以及随之而来的对自然和人类的众多影响。不仅众多水生物种失去了它们的栖息地，干燥的土壤给农业带来了许多问题，而且欧洲的能源短缺也因此而恶化。法国的核电站缺乏冷却水来产生足够的电力，而水力发电站没有足够的水也无法完成其功能。格雷斯后续卫星汤姆和杰瑞测量地球上的质量变化。资料来源：NASA-JPL-Caltech从太空测量地下水格拉茨理工大学的大地测量学家如何利用来自太空的数据，对地下水库做出准确的陈述？G3P项目的核心是名为Tom和Jerry的双胞胎卫星，它们在极地轨道上围绕地球运行，高度略低于490公里。卫星之间约200公里的距离是很重要的。后面的那颗不能追上前面的那颗，这就是为什么它们参考卡通人物被命名为"汤姆和杰瑞"。卫星之间的距离正在不断地被精确测量。如果它们飞过一座山，前面的卫星最初会比后面的卫星快，因为它下面的质量增加。一旦过了山，它又会稍微慢下来，但后面的卫星一到山下就会加速。一旦两者都过了山，它们的相对速度就再次确立。这些在大质量上的距离变化是确定地球引力场的主要测量变量，并以微米级的精度确定。作为比较，一根头发的厚度大约是50微米。所有这些都是在大约每小时30000公里的飞行速度下发生的。因此，这两颗卫星每天要绕地球15圈，这意味着它们在一个月后实现了对地球表面的完全覆盖。这反过来又意味着格拉茨理工大学可以每月提供一份地球的重力图。所需处理和计算工作是相当大的。每五秒钟就有一次距离测量，因此每个月大约有50万次测量。然后研究人员会从中确定重力场图，托尔斯滕-迈尔-居尔介绍说。然而，重力图还不能确定地下水的数量。这是因为卫星显示了所有的质量变化，并没有对海洋、湖泊或地下水进行区分。这需要与欧盟G3P项目的所有其他合作伙伴合作。TorstenMayer-Gürr和他的团队提供了总质量，然后从中减去河流和湖泊的质量变化，土壤水分、雪和冰也被减去，最后只剩下地下水。统计其它要素的质量都有自己的专家，他们在这里贡献他们的数据。这些研究人员分别位于奥地利（格拉茨理工大学、维也纳理工大学、地球观测数据中心EODC）、德国（位于波茨坦的GeoForschungsZentrumGFZ）、瑞士（伯尔尼大学、苏黎世大学）、法国（CollectionLocalisationSatellitesCLS、Laboratoired'EtudesenGéophysiqueetOcéanographieSpatialesLEGOS、Magellium）、西班牙（FutureWater）、芬兰（芬兰气象研究所）和荷兰（国际地下水资源评估中心IGRAC）。这一合作的结果表明，欧洲的水状况现在已经变得非常不稳定。TorstenMayer-Gürr没有想到会有这么大的规模。"几年前，我永远不会想到，在欧洲这里，特别是在德国或奥地利，水会成为一个问题。我们这里的水供应确实出现了问题--我们必须考虑这个问题，"他解释说。在他看来，首先必须能够用数据来记录持续的干旱，并在太空中对此进行持续的卫星任务。欧洲航天局（ESA）和美国国家航空航天局（NASA）将通过MAGIC（Mass-changeAndGeoscienceInternationalConstellation）项目继续这项研究。格拉茨理工大学将再次参与到数据评估中。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1342841.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1342841.htm

连年干旱已被逆转 卫星拍摄到加州最大水库水域面积的明显反弹

连年干旱已被逆转卫星拍摄到加州最大水库水域面积的明显反弹2022年4月24日大地遥感卫星9号上的陆地成像仪2号拍摄的沙斯塔湖卫星图像。2024年5月7日大地遥感卫星8号上的陆地成像仪拍摄的沙斯塔湖卫星图像。2024年5月7日，大地遥感卫星8号（Landsat8）上的陆地成像仪（OLI）拍摄到了上图（下图）中的沙斯塔湖，显示该湖总容量为96%，是该日期平均值的114%。相比之下，大地遥感卫星9号于2022年4月24日拍摄的上图（上图）显示该湖的容量仅为39%。那年5月，水库的蓄水量仅为全年总蓄水量的40%。从2019年开始，长期的极端干旱导致水库水位连续数年处于低位。但在2023年的最初几个月，暴雨和山区积雪带来的融水使水库水位显著回升。到当年5月29日，湖泊蓄满了98%的容量。2022年湖泊周边可见的棕褐色边缘（或称"浴缸环"）已经消失。2024年1月中旬，随着满载水汽的风暴穿过该地区，沙斯塔湖的水位再次开始快速上升。但如图所示，2024年年初的湖泊水位要比2023年高得多。据新闻报道，到2024年2月中旬，官员们认为水库在当时"过高"。负责管理大坝的美国垦务局临时将放水量增加到冬季基线放水量的七倍之多，以便为未来的暴风雨创造水流空间，并将下游的洪水风险降至最低。这是自2019年以来，管理人员首次不得不采取这种防洪措施。2024年初的降雨给加州的其他供水带来了福音。该州第二大水库奥罗维尔湖也连续第二年达到满负荷。即使在整个冬季进行了控制性放水，该水库在2024年5月初的蓄水量仍达到其平均容量的128%。地表水只是加州水资源的一部分。地下水在一般年份占该州供水量的40%，在干旱年份可占到60%。根据加利福尼亚州水资源部最近的一份报告，在上一个水年（2022年10月至2023年9月），管理下的地下水补给为地下水库增加了410万英亩-英尺（几乎相当于一个沙斯塔湖的水量）的水量。这是自2019年以来地下水储量首次出现年度增长。不过，据该机构估计，需要连续五个高于平均水平的水年才能弥补过去二十年的亏空。美国国家航空航天局地球观测站的图像，由WanmeiLiang利用美国地质调查局的Landsat数据和加利福尼亚州水资源部的地表高程数据制作。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1431843.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1431843.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

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。

墨西哥城将迎来“零日”：将用光最后一滴水

墨西哥城将迎来“零日”：将用光最后一滴水“零日”指的是城市供水系统完全枯竭，它无法为居民提供一滴饮用水，工厂也无法开工，城市将因此陷入崩溃危机。墨西哥被一些机构认为是全球最有可能引来“零日”的11个城市之一，他们的淡水资源一直严重稀缺。但是，这样一个大城市怎么就走到今天的地步呢，还有其它大城市会不会出现相似的问题呢？古代墨西哥城为什么墨西哥城会严重缺水？墨西哥之所以会严重的缺水，总结起来就是，城市过度扩张，导致城市的水供量应已经远远超过了需求量，水资源的天然存储系统也因为过度开发被破坏，而气候变化让问题变得更严峻。墨西哥城自古就是中美洲繁华的都市，古代阿兹特克人在此建立了城市，不过古代的墨西哥城建在特斯科科湖的一个岛屿上，四周是被淡水湖包围的，阿兹特克人只修建了一些人工运河，并没有去破坏原有的湖泊。16世纪西班牙人占领该城市之后，把原有的湖泊抽干了，运河填平了，重新修建了墨西哥城，因为他们觉得这些湖泊是阻挡城市扩建的障碍。墨西哥城在西班牙人的运营下变得越来越繁荣，成为全球最大的城市之一，而繁荣自然带来了资源的过度开发，墨西哥城水资源问题从上个世纪就已经展现出来。由于淡水湖泊的消失，墨西哥城失去了地表水来源，大部分用水都来自地下蓄水层——大约占了60%，而对蓄水层的抽取导致了另一个问题——城市沉降。城市沉降对于一些沿海城市来说可能意味着它会被海水倒灌，但对于海拔2000米以上的墨西哥城来说不会这样，沉降对墨西哥城的影响是让它失去地下蓄水能力。随着地下水的抽取，本就紧密堆积的地下矿土会被进一步压实，最终结果自然就是暴雨带来的水更难渗透到蓄水层中储存。这是一个不可逆的过程，同时也是一个恶性循环的过程，因为水无法很好的补充蓄水层，这会让墨西哥沉降得越来越厉害，越来越难储水。也正因为如此，即便墨西哥城在上世纪50年代的时候就已经禁止了城市中心所有的地下水开采活动，但是如今城依然以每年0.5米的速度下沉。现在，墨西哥城的主要用水已经转向周边——通过水利工程从遥远的周边获取水资源。2021年的时候，一项研究声称墨西哥城存储容量没有大幅恢复的希望，所以从周边取水的只会更加疯狂，成本也将变得越来越高昂。气候变化让事情更严重其实，墨西哥城缺水并不是什么新鲜事，长期以来，整个城市20%的人一天中只有少部分时间有机会使用水龙头。但是今年特别严重，水利专家认为这和气候变化有关系，因为气候变化改变了降雨和气温模式。2023年总降水量比过去30年平均值少了25%，2024年到目前为止也遭受严重的干旱，出现这种情况很可能就是因为气候变化，雨带发生了变化有关系。而且，由于今年的厄尔尼诺现象，导致整个拉丁美洲气温升高，严重的热浪天气让本就缺水的墨西哥城更加缺水了。墨西哥城的雨季要到五六月才开始，但目前看来，那里的供水系统不一定能等到雨季，另外，就算今年不会出现“零日”，未来也不容乐观。大部分城市都面临相似的问题其实，墨西哥城只是一个极端例子，目前全世界几乎所有城市都面临水资源供应问题，特别是大城市情况都不容乐观。2014年的时候，一项对全球500个最大城市的调查统计，当时就已经有四分之一的城市处于缺水状态。城市的扩张往往会破坏地质结构，以及原本那些拥有储水能力的沼泽区域通常也会和墨西哥城一样被填平——平时城市里一暴雨就出现洪涝的区域以前通常就是沼泽。简单地说，只要我们扩张，城市的储水能力就会出现问题，这个对于那些降雨本身就不是很丰富的地区不是好消息。当然，许多城市并不太依赖地下的储水，很多大城市主要靠的是地表水——这些水包括江河湖泊，以及融雪。但是，依赖地表水的城市也面临用水问题，比如东京，70%的用水来自地表，但是它同样也是全球最有可能耗尽饮用水的11个城市之一。原因很简单，依赖地表水的城市通常面临着降雨不均匀的问题，东京一年的降雨量基本集中在4个月内，东京为此至少修建了750座雨水收集和利用系统。降雨不均匀的问题会被气候变化加剧，雨水模式的改变要么让城市变得更旱，要么是更涝，很少能变得更好的，因为我们的城市通常是建造在非常适合居住的地方，这些地方原本是风调雨顺的。最后以前看过一个说法，说多少年后饮用水会比石油更值钱，这种说法可能有点危言耸听，但可利用的淡水资源变得越来越紧张是必然。尽管地球表面大约70%被水覆盖，但是淡水只有3%左右，而且其中的68%都是在冰川中，真正能够被利用的淡水比想象得要少，加上无节制的开发和污染，可以说淡水资源确实岌岌可危。根据联合国认可的预测，由于气候变化、人类活动和人口增长的共同作用，到2030年，全球淡水需求将超过供应量40%，估计到时更多人会面临用水问题。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1421906.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1421906.htm

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