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(Landsat 8)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 Wanmei Liang 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: 手机版:

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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 Valle de Bravo 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 Valle de Bravo 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 Valle de Bravo 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。Michala Garrison 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: 手机版:

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科学家尝试解答地下水消失之谜

科学家尝试解答地下水消失之谜 这项研究对致力于了解全球地下水动态的科学家、政策制定者和资源管理人员来说是一个福音。"这项研究是由好奇心驱动的。我们想通过数百万次地下水位测量来更好地了解全球地下水的状况,"领衔作者、加州大学圣巴巴拉分校环境研究项目副教授黛布拉-佩罗内(Debra Perrone)说。研究小组从国家和国家以下一级的记录以及其他机构的工作中汇编了数据。这项研究耗时三年,其中两年用于清理和整理数据。这也是对过去 100 年中来自 150 万口水井的 3 亿个水位测量数据进行分析所需的时间。接下来的任务是将大量数据转化为有关全球地下水趋势的实际见解。研究人员随后查阅了 1200 多份出版物,重建了调查区域的含水层边界,并评估了 1693 个含水层的地下水位趋势。本文最全面地介绍了世界各地地下水位的变化趋势。较深的颜色表示每年 10 厘米或以上的变化。资料来源:Jasechko et al.他们的研究结果提供了迄今为止对全球地下水位最全面的分析,并证明了地下水枯竭的普遍性。研究显示,71% 的含水层的地下水正在减少。许多地方的地下水正在加速枯竭:20 世纪 80 年代和 90 年代地下水减少的速度从 2000 年至今加快了,这凸显了一个糟糕的问题是如何变得更加严重的。地下水加速减少的地方几乎是偶然情况下的三倍。加速衰退和复苏的解决方案"地下水加深在气候较干燥的地区更为常见,在干旱和半干旱的耕地上,地下水加速下降尤为普遍这是一个直观的发现,"共同第一作者、该大学布伦环境科学与管理学院副教授斯科特-贾西科(Scott Jasechko)说。"但直觉是一回事。用真实世界的数据来证明它正在发生,则是另一回事"。另一方面,有些地方的地下水位已经稳定或恢复。在作者掌握历史数据的含水层系统中,有 16% 的含水层系统在 20 世纪 80 年代和 90 年代出现了地下水下降的逆转。然而,这些情况的发生率只有偶然性的一半。这项研究表明,人类可以通过深思熟虑、集中精力来扭转局面。以亚利桑那州图森市为例。科罗拉多河分配的水被用来补充附近阿夫拉山谷的含水层。该项目将水储存起来,以备将来使用。"地下水通常被视为水的银行账户,"Jasechko 解释说。"有意补充含水层使我们能够将水储存到需要的时候。社区可以花费大量资金建设基础设施,在地面上蓄水。但如果地质条件合适,就可以在地下储存大量的水,这样做成本更低,干扰更小,危险更低。储存的地下水还能造福地区生态。事实上,在 2014 年准备一份研究简报时,佩罗内发现含水层补给的每一美元储水量是地表水库的六倍。图森市的地下水补给为当地的含水层带来了福音;然而,抽取地下水导致这条强大的河流在地面上逐渐萎缩。科罗拉多河已经很少到达加利福尼亚湾的三角洲。贾西科承认,"这些地下水干预措施可能会有代价。"监管措施和技术启示另一种方法是减少需求。佩罗内解释说,这通常涉及地下水使用的法规、许可和收费。为此,她目前正在研究美国西部的水法,以了解这些不同的干预措施。研究显示,无论来自供应还是需求,含水层恢复似乎都需要干预。作者利用重力恢复与气候实验(GRACE)的数据对监测井的测量结果进行了补充。重力恢复与气候实验(GRACE)任务由两颗卫星组成,当它们绕地球运行时,可以精确测量它们之间的距离。这样,卫星就能探测到地球引力的微小波动,从而揭示含水层的大尺度动态。Perrone 说:"GRACE 的优点在于它允许我们在没有原位数据的地方探索地下水状况。我们的评估是对 GRACE 的补充。在我们拥有原位数据的地方可以探索当地的地下水状况,这是在管理枯竭时的一个关键分辨率。作者发现,这种局部分辨率至关重要,因为相邻的含水层会呈现出不同的趋势。"尽管如此,地下水位的变化趋势并不能说明一切。即使在含水层保持稳定的地方,抽取地下水仍然会影响附近的溪流和地表水,导致它们渗漏到地下,正如佩罗内和贾西科在 2021 年发表的另一篇《自然》论文中详细描述的那样。作者还分析了过去 40 年中 542 个含水层的降水量变化情况。他们发现,在加速下降的含水层中,有 90% 的含水层所在的地方在过去 40 年里变得更加干燥。这些趋势很可能导致地下水补给减少,需求增加。另一方面,气候的多变性也能使地下水在条件变湿的地方回升。这项监测井研究是对 Perrone 和 Jasechko 于 2021 年发表的一篇论文的补充。该研究是对全球地下水井进行的最大规模评估,并登上了《科学》杂志的封面。"监测井告诉我们有关供应的信息。地下水井则告诉我们有关需求的信息,"佩罗内说。"综合起来,我们可以了解哪些水井已经干涸,或者如果地下水位下降,哪些水井最有可能干涸。"研究人员目前正在观察气候变化背景下地下水位随时间的变化情况。将这些变化率与实际水井的深度联系起来,就能更好地预测哪些地方的地下水获取面临风险。地下水枯竭并非不可避免。精细分辨率的全球研究将使科学家和官员能够了解这一隐性资源的动态变化。编译自/ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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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(Hansjörg Seybold)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:Ahmed Ziaur RahmanSeybold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(Debra Perrone)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(Scott Jasechko"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(Scott Jasechko)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: 手机版:

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菲律宾水库水位骤降 300年前的居民定居点遗址曝光

菲律宾水库水位骤降 300年前的居民定居点遗址曝光 2023 年 4 月 29 日拍摄的菲律宾 Pantabangan 湖卫星图像。2024 年 4 月 15 日拍摄的菲律宾 Pantabangan 湖卫星图像。历史名镇重现位于吕宋岛中部穆尼奥斯东北 25 公里处的潘塔班干湖感受到了干旱的影响。上图显示的是 2023 年 4 月 29 日(上图)和 2024 年 4 月 15 日(下图)的湖面情况。2024 年的低水位暴露了潘塔班干镇的更多废墟,该镇位于湖中心,有 300 年的历史。20 世纪 70 年代修建水库时,该镇曾被淹没,但自那以后,人们就很少再去该镇了。湖水干涸导致一条通往小镇的小路干涸(图中可见)。国家灌溉管理局的工程师马龙-帕拉丁(Marlon Paladin)告诉法新社(AFP),经过几个月的"几乎无雨"之后,这座百年古镇的部分教堂和墓碑在三月份开始重新浮出水面。这个人造水库灌溉着吕宋岛中部周围 1000 多平方公里(400 平方英里)的稻田,并具有100 兆瓦的水力发电能力。截至 4 月 15 日,水位从 204 米的正常最高水位下降了30米,比 2022 年同一天的水位低 10 米。破纪录的高温尽管菲律宾在 2024 年第一季度的大部分时间里气温升高且降雨稀少,但 4 月下旬最热的气温还是袭击了该地区,打破了白天和夜间最高气温的记录。在马尼拉以北 125 公里(78 英里)的穆尼奥斯,4 月 27 日的气温飙升至 40摄氏度(104华氏度),打破了该市的最高气温记录。据新闻报道,由于高温危险,菲律宾于 4 月 29 日和 30 日关闭了所有公立学校。热浪还蔓延到东南亚其他地区。4 月下旬,泰国北部和缅甸的气温在 40-44°C 左右(104-111℉),持续了一个多星期。4 月 28 日,缅甸中部马圭地区的气温达到 48.2 摄氏度(118.8 华氏度),打破了该国观测到的最高气温记录。通常情况下,4 月和 5 月是东南亚最热的月份,但与厄尔尼诺现象和长期气候变化相关的异常温暖的海洋温度进一步提高了气温。3 月初,GEOGLAM 作物监测机构(该机构为可能面临作物低产危险的国家提供以科学为导向的警报)警告说,4 月和 5 月的高温和低于平均水平的降雨量可能会给菲律宾的水稻种植带来挑战。他们的降水预测显示,这种干旱状况可能会持续到 5 月和 6 月。Michala Garrison 利用美国地质调查局提供的 Landsat 数据拍摄的NASA地球观测站图片。编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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卫星图像演示“春雨贵如油”:一场雨让多纳纳国家公园生态判若两地

卫星图像演示“春雨贵如油”:一场雨让多纳纳国家公园生态判若两地 2023 年 4 月 15 日大地遥感卫星 8 号上的陆地成像仪拍摄的多纳纳国家公园卫星图像。2024 年 4 月 9 日大地遥感卫星 9 号上的陆地成像仪 2 号拍摄的多纳纳国家公园卫星图像。十多年来,该地区的降雨量一直低于平均水平。在过去的三年里,情况变得更加严重,降水量创下了一些年度最低记录。异常的高温加剧了全国的干旱状况。2024 年 1 月是西班牙有记录以来最热的一月,气温比平均值高出 2.4摄氏度(4.3华氏度),2024 年第一季度可能是自 1961 年有记录以来最热的季度。2024 年 3 月底的大雨给安达卢西亚地区的多纳纳国家公园带来了一些缓解。这些图像将 2023 年 4 月 15 日(上图)湿地基本干涸的地区与 2024 年 4 月 9 日(下图)降雨后的同一地区进行了对比。它们分别由 Landsat 8 号卫星上的 OLI(陆地成像仪)和 Landsat 9 号卫星上的 OLI-2 拍摄。农田和成排的温室环绕着这个被联合国教科文组织指定为世界遗产和生物圈保护区以及具有国际意义的拉姆萨尔湿地的保护区。公园内的一个气象站在 2024 年 3 月记录到145 毫米(5.7 英寸)的降雨量,使其成为有记录以来第二潮湿的三月。本水年的降雨量已超过 400 毫米,本水年是指从 2023 年 9 月到 2024 年 8 月。这一降水量超过了过去三个丰水年的降水量,但仍低于 500 毫米以上的历史年平均降水量。公园西部有数千个被称为地中海临时池塘的小浅水池,它们经历着洪水和干旱的自然周期。雨后,多纳纳生物站报告说,几个最大的池塘被洪水淹没。内陆较远的沼泽地也被洪水淹没,但有些地方仍然是干的。保护区外的开发项目对水的需求正在对地下蓄水层造成压力,并影响着生态系统。在公园边界外,越来越多的饥渴农作物以及毗邻的一个度假胜地吸引了受保护湿地的地下水。2023 年的一项研究发现,在过去几十年中,许多间歇性池塘的洪水泛滥范围和时间都有所减少,有些池塘已经至少干涸了 10 年。随着多纳纳沼泽、湿地和沙丘水量的减少,野生动物的数量也在减少。根据多纳纳生物站的一份报告,洪水减少导致繁殖水禽、两栖动物、鱼类以及蝴蝶和濒危植物数量减少。不过,该中心指出,2024 年春季的洪水来得很及时,刺激了植被的生长,有利于繁殖水禽,如浣熊、䴙䴘和苍鹭。虽有立竿见影之效,但仍有长期隐忧。专家提醒说,表面上的变化并不一定反映缺水问题的长期缓解。多纳纳生物站研究员哈维尔-布斯塔曼特(Javier Bustamante)在一份声明中说:"降雨部分缓解了最直接的干旱问题,但并没有解决地下水过度开采这一隐形问题。他补充说,降雨的总体影响将在未来几个月内变得更加明显。"美国国家航空航天局地球观测站的图片,由 Wanmei Liang 使用美国地质调查局的 Landsat 数据和 ProtectedPlanet 的边界数据制作。编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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中国近一半的主要城市正在下沉 2.7 亿人面临风险

中国近一半的主要城市正在下沉 2.7 亿人面临风险 先说结论,地面沉降这事儿并不新鲜,它确实有一定危害,但在我国城市沉降问题并不严重,而且我们可以做一些事情来改善沉降。什么是城市地面沉降?城市地面沉降,俗称“地陷”,就是城市区域地面因种种原因高度下降的现象。与地震和海啸相比,地面沉降发生得悄无声息,因此往往难以引起人们的关注。由于地面沉降,略带倾斜的西安大雁塔 图片来源:国际古迹遗址理事会西安国际保护中心然而,即使是较小范围的地面沉降,也会对人们的生命和财产安全造成很大威胁。地面沉降可能会导致道路、桥梁以及建筑物产生裂缝或变形,会破坏城市排水系统,引发雨水积水或污水反流。地铁、地下停车场等地下设施都可能因为地面沉降而受到破坏。因此,城市地面沉降在《地质灾害防治条例》中,被定义为“缓变性地质灾害”。干涉合成孔径雷达(InSAR)测量地面情况的示意图在《科学》杂志的这项研究中,科学家们运用了一种称为“干涉合成孔径雷达”(InSAR)的先进卫星遥感技术,来监测中国 82 个大中型城市的地面沉降情况。这种技术通过发射雷达波并接收其从地表反射回来的信号。利用卫星在不同时间的两次过境所收集的雷达数据,分析地表反射雷达波的相位变化,从而精确地测量地表在两次观测间的微小移动,如沉降或抬升,从而能够精确测量这段时间内地面的沉降程度。结果显示,44.7% 的城市区域每年的地面沉降速度超过 3 毫米,而 15.8% 的区域地面沉降速度甚至超过每年 10 毫米,包括北京、天津、合肥和西安等城市。地面沉降速率的中位数则为每年约 2 毫米。在 82 个城市中,约三分之一的人口居住在沉降速度超过 3 毫米/年的地区,7.3% 的人口居住在沉降速度超过 10 毫米/年的地区。换句话说,可能有 2.7 亿中国人生活在正在下沉的土地上。值得注意的是,这个数据仅代表城市的某些部分地区可能出现下沉,并不代表整个城市都在下沉,更不意味着所有居民都面临同等的风险。城市沉降只发生在今天的中国吗?虽然中国当前面临的城市地面沉降问题略显严峻,实际上,早在1920年,上海和天津就已经出现了地面沉降的迹象。到了20世纪70年代,长江三角洲的主要城市以及华北平原地区开始经历地面沉降。从20世纪80年代起,地面沉降现象由点及面,形成连片发展的趋势,影响范围进一步扩大。这项研究估算,中国沿海四分之一的土地可能在2120年沉降到海平面以下。城市地面沉降不仅是一个地区性问题,而且是全球性的环境挑战。研究表明,全球约 19% 的人口正处于由沉降引起的高风险之中。在美国、日本、伊朗等多个国家,也有大量关于城市地面沉降的研究和报道。《科学》杂志在 2022 年报道称,伊朗超过 90% 的地区正在经历地面沉降,全国平均沉降速率高达每年约 6 厘米;在 2007 年至 2020 年间,美国沿海地区 32个 城市的年沉降速率中位数在 2~6 毫米之间,其中多数地区的沉降速率超过 3 毫米。美国沿海各地面的沉降由于地面沉降与海平面上升的双重影响,到 2050 年美国沿海 32 个城市大约 1000~1300?平方公里的土地可能被淹没。而在日本东京,20 世纪50 年代的地面沉降速度甚至一度达到了每年 27 厘米的程度。相较来说,中国的城市沉降问题不算严重。城市为什么会发生沉降?虽然由于各种地质过程,地球表面会经历缓慢而稳定的自然隆起和下沉,但是这不能排除人类活动对沉降所带来的影响。研究显示,面临严重地面沉降的城市具有明显的区域特征:东北地区的代表城市包括大庆、哈尔滨和长春;华北地区以北京和天津为典型;中部地区的典型城市有平顶山、晋城和淮南;华南地区则包括昆明、南宁和贵阳;东南沿海地区则以温州和汕头为代表。这些区域要么是工业城市集群,要么是人口密集的城市群,说明地面沉降与区域经济活动和人口密度有着密切的关系。城市沉降与多种自然和人为因素相关,包括城市地区基岩的深浅、地下水的枯竭、建筑物的重量、交通系统的运用以及地下采矿活动。这些因素共同作用,影响城市地面的稳定性和高度。过度开采地下水是导致全球多个城市严重地面沉降的主要原因。当大量地下水被提取时,地下水位逐渐降低,破坏了地下水压力平衡,导致原来由地下水支撑的土壤和岩石部分失去承托力。随着地下水位的持续下降,原先含水饱和的土层开始干燥并收缩,这导致土层体积缩减,从而引起地面沉降。这种土壤压缩通常是不可逆的,即便地下水位后来得以恢复,土壤体积也难以完全复原。在中国,地下水过度开采引起的地面沉降尤其严重。根据水利部的数据, 20 世纪 70 年代,中国地下水的开采量平均为每年 570 亿立方米,到了 80 年代增加至每年 750 亿立方米,而到 2009 年已飙升至每年 1098 亿立方米。超过 300 个地区出现了地下水超采现象,涉及面积达 19 万平方公里,其中严重超采区域高达 7.2 万平方公里。华北平原之所以成为地面沉降的重灾区,就是由于华北平原地区人均水资源量不到全国平均水平的六分之一,地下水占到总供水量的 70% 以上。可以说,解决中国城市沉降问题的关键就在于长期、持续地控制地下水开采。结语实际上,我国政府对城市地面沉降问题早已给予高度关注,并采取了一系列有效措施以应对这一挑战。早在 2012 年,我国就出台了由十个部委联合制定的首部《地面沉降防治规划》。为了更好地管理和保护水资源,中国还制定了《水法》和《地下水管理条例》等一系列法律法规,规范地下水的合理开发与利用。又有南水北调工程这样的重大水资源管理项目通过调配水资源,有效减轻了华北地区的水压力,从而间接降低了对地下水的过度依赖和抽取,这不仅成功地提升了地下水位,也稳定了城市的地面沉降。对于我们普通人来说,通过在日常生活中减少用水量,使用节水器具,以及循环用水,都可以有效减轻对地下水资源的压力,从而有助于缓解城市地面沉降的问题。在保护自己的家园的同时,我们也在保护我们自己。 ... PC版: 手机版:

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