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：

研究认为全球变暖正在破坏河流的自然流动

研究认为全球变暖正在破坏河流的自然流动 这项研究利用基于数据的重建和最先进的模拟结果表明，现在北纬 50°以上地区的河流流量随季节变化的可能性比以前小得多，这可能与人类活动导致的气候变化直接相关。迄今为止，表明气候变化对河流流量季节性产生影响的证据仅限于局部研究，或者没有明确考虑人类带来的气候变化影响。在这项研究中，研究小组使用了 1965 年至 2014 年期间 10120 个测量站的月平均河流流量测量数据。他们有史以来第一次排除了水库管理或取水等直接的人为干预，证明河流流量季节性的普遍减少是由气候变化引起的。这项由利兹大学和中国南方科技大学资助的研究成果最近发表在《科学》杂志上。主要作者、利兹大学和中国南方科技大学的博士研究员王宏说："我们的研究表明，气温升高正在从根本上改变河流的自然流动模式。这一变化令人担忧的方面是观测到的河流流量季节性减弱，而这是历史上人为排放的直接后果。这预示着，如果气温继续上升，河流流量的季节性将持续大幅减弱"。人类对河流流量的影响人类活动正在改变全世界的河流流动模式，既有通过水库等流量调节手段直接改变的，也有通过土地利用变化和气候变化对气温、降水、土壤湿度和融雪的影响间接改变的。即使不考虑温室气体和气溶胶增加的间接影响，世界上三分之二以上的河流也已经被人类改变。河流流量的季节性在洪水和干旱的预测周期中起着至关重要的作用。这些波峰和波谷的减弱会威胁到水安全和淡水生物多样性。例如，积雪枯竭造成的大量早期融水可能很快流入海洋，从而无法供人类使用。河流流量的季节性减弱例如，由于融雪地区春季和初夏河水水位下降也会对下游的河岸植被和生活在河流中的生物产生影响。测量季节性流量研究人员发现，在北美洲北部观测到的 119 个站点中，有 40% 的站点显示河流流量季节性显著下降。在西伯利亚南部也观察到了类似的结果，32%的观测站出现了显著下降。欧洲的情况与此类似，19% 的河流测站的水量显著减少，主要集中在北欧、俄罗斯西部和欧洲阿尔卑斯山。此外，除落基山脉和佛罗里达州的河流外，美国毗连地区（北美较低的 48 个州，包括哥伦比亚特区）的河流流量季节性总体呈下降趋势。在北美洲中部，研究显示 18% 的站点出现了河流流量季节性明显下降的趋势。相比之下，研究人员发现巴西东南部 25% 的测量站的河流流量季节性明显增强，这表明水循环的变化对世界某些地区产生了不同的影响。Megan Klaar 博士是利兹大学地理学院的副教授，同时也是"世界地理"杂志的成员。water@leeds 成员梅根-克拉尔（Megan Klaar）博士是这项研究的共同作者。她说："不同季节河流流量的高低为生活在水中的物种提供了重要线索。例如，许多鱼类会利用水中的特定涨幅作为提示，向上游或海边的繁殖区跑去。如果没有这些提示，它们就无法产卵。"研究得出的结论是，有必要加快适应气候的努力，通过管理流量来保护淡水生态系统，努力重建一些正在消失的自然系统和过程。water@leeds主任约瑟夫-霍尔登（Joseph Holden）教授是王虹研究的指导老师，他补充说："很多人担心气候变化会对未来造成影响，但我们的研究表明，气候变化正在发生，气温的升高正在推动河流流量发生巨大变化。"在气候变化加速的情况下，我们应该非常关注未来的情况，并开始考虑减缓战略和适应规划，以缓解未来季节性河流流量减弱的情况，尤其是在俄罗斯西部、斯堪的纳维亚半岛和加拿大等地。"编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：