近日,《地球與行星科學(xué)通訊》在線發(fā)表了《從GRACE衛(wèi)星重力數(shù)據(jù)揭示青藏高原及周邊地下水儲量的變化》文章,該文由中國科學(xué)院測量與地球物理研究所汪漢勝研究員首席負(fù)責(zé)的“地球表層物質(zhì)平衡的定量評估”團(tuán)隊(duì)、瑞典國土測量局、香港大學(xué)地球科學(xué)系的科學(xué)家合作完成。

了解青藏高原地下水儲量的變化,對高原生態(tài)恢復(fù)、農(nóng)牧業(yè)發(fā)展、地質(zhì)災(zāi)害防治、工程設(shè)計(jì)和地?zé)衢_發(fā)等具有重要價值,同時對水文循環(huán)和全球氣候變化研究具有重要意義,但是,長期以來在青藏高原廣闊的地區(qū),由于可利用的水井水位測量數(shù)據(jù)極少,對地下水狀況知之甚少。該團(tuán)隊(duì)采用衛(wèi)星稱量法,能大范圍連續(xù)監(jiān)測地下水的變化,即GRACE衛(wèi)星在500km空中感受地下水增減變化的重力信號,再根據(jù)重力信號計(jì)算地下水儲量的變化。該團(tuán)隊(duì)不僅利用了國際最新的GRACE重力場數(shù)據(jù),還利用了多種水文模型提供的土壤濕度和積雪數(shù)據(jù)、冰川湖泊的ICESat-1衛(wèi)星測高結(jié)果、凍土模型和最新的冰川均衡調(diào)整模型,揭示了青藏高原及周邊2003-2009年期間的地下水的變化趨勢,在高原東部河源地區(qū)、柴達(dá)木盆地、羌塘自然保護(hù)區(qū)中部、印度河上游流域和阿克蘇河流域,首次發(fā)現(xiàn)了地下水呈現(xiàn)增加趨勢,每年總增加量為186±48億km3,相當(dāng)于三峽水庫175m水位時近一半的庫容量。
分析表明,地下水增加與流域或盆地周邊地區(qū)的冰/雪、凍土融水和或降水增加所產(chǎn)生的徑流補(bǔ)給有關(guān);對于三江(瀾滄江、長江和黃河)源地區(qū),2005年來中國政府實(shí)施生態(tài)保護(hù)和重建工程,所采取的生態(tài)移民、限制放牧、森林濕地保護(hù)和人工降雨等措施,有利于地下水的儲積,反過來地下水的增加也有利于生態(tài)恢復(fù);地下水增加還與西部的內(nèi)流盆地地下水沿北西-南東向活動斷層的可能滲漏有關(guān)。