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科学家们揭示了全球内陆地区的大量水资源流失

导读 随着气候变暖和人类活动的加剧,最近全球内陆盆地的蓄水量普遍下降。一项新的研究表明,这种下降加剧了当地的水资源压力,并导致潜在的海平...

随着气候变暖和人类活动的加剧,最近全球内陆盆地的蓄水量普遍下降。一项新的研究表明,这种下降加剧了当地的水资源压力,并导致潜在的海平面上升。

这项研究“近期全球内陆水库蓄水量下降”由来自六个国家的科学家团队进行,并出现在当前的自然地球科学杂志上。

“在大陆腹地没有水流到达海洋的水资源非常有限。从科学上讲,这些地区被称为内陆盆地,”堪萨斯州立大学地理学家和该研究的主要作者Jida Wang说。

“在过去的几十年里,我们已经看到越来越多的证据表明对于内源性水平衡的扰动,”地理学助理教授王说。“这包括,例如,干燥的咸海,耗尽的阿拉伯含水层和退缩的欧亚冰川。这一证据促使我们提出:全球内陆系统的总储水量,大约是大陆表面的五分之一,正在经历净下降?“

利用美国宇航局/德国航空航天中心的重力恢复和气候实验或GRACE卫星的重力观测,王和他的同事量化了自本千年开始以来每年约1000亿吨水的全球内陆盆地的净水损失。这意味着每年从干旱的内陆地区出现相当于五个大盐湖或三个米兹湖的水团。

Wang说,令人惊讶的是,除了格陵兰岛和南极洲之外,这一数量的内源水损失是其余陆地上同时换水率的两倍。与内陆盆地相反,其余区域是出口的,这意味着源自这些盆地的河流流入海洋。Exorheic盆地占大陆表面的大部分,是许多世界上最大的河流的家园,如尼罗河,亚马逊河,长江流域和密西西比河。

Wang指出,在出水盆地中储水变化的特征类似于气候系统的一些突出振荡,如厄尔尼诺和拉尼娜在多年周期中的变化。然而,内源性盆地的水分流失对这种短期自然变异的反应较小。这种对比可能表明长期气候条件和直接人类水管理(如河流引水,筑坝和地下水取水)对干旱腹地的水平衡产生了深远的影响。

据研究人员称,这种内源性水分流失具有双重影响。它不仅加剧了干旱内陆地区的水资源压力,而且还可能成为全球环境问题的一个重要因素:海平面上升。海平面上升是两个主要原因的结果:全球温度升高导致海水热膨胀,海洋水量增加。

“水圈是大规模保存的,”中国科学院南京地理与湖泊研究所研究员,该研究的共同主要作者宋春乔说。“当内陆盆地的水储存不足时,减少的水量不会消失。它主要通过蒸汽通量重新分配到出口系统。一旦这些水不再是内陆,它就有可能影响海平面预算“。

研究发现,尽管观测期为14年,但是内部水分损失相当于海平面上升4毫米。研究人员表示,这种影响并不重要。它占同期观测到的海平面上升的约10%;相比之下,山地冰川并发损失的近一半,不包括格陵兰岛和南极洲;并匹配全球地下水消费的全部贡献。

奥地利国际应用系统分析研究所水资源项目副主任,该研究的共同作者Yoshihide Wada说:“我们并不是说近期的水体流失已完全在海洋中消失。”“相反,我们正在展示最近的内陆水损失的实际情况。如果它持续存在,例如超过十年时间尺度,那么增加到出口系统的水盈余可能意味着海平面上升的重要来源。”

通过协同多任务卫星观测和水文模拟,Wang和他的同事将这种全球内源性水损失归因于地表的可比贡献 - 如湖泊,水库和冰川 - 以及土壤湿度和含水层。

“然而,这种可比较的损失是不同区域差异的集合,”王说。“例如,在欧洲中部的欧亚大陆,大约一半的水分流失来自地表,尤其是咸海,里海和乌尔米亚湖等大型码头湖泊,以及亚洲高山的冰川退缩。”

虽然冰川退缩是对变暖温度的响应,但终端湖泊的水损失是气象干旱和来自河流的长期引水的综合结果。

研究人员表示,另一方面,内陆撒哈拉和阿拉伯半岛的净水损失主要是不可持续的地下水开采。在包括美国大盆地在内的北美洲,干旱引起的土壤水分流失可能是造成大部分区域水分流失的原因。尽管程度较轻,但大盐湖和索尔顿海的地表水损失率仍达到每年3亿吨,这部分是由矿产开采和基于引水的灌溉引起的。

“世界内陆盆地的水损失是气候变化如何进一步干燥全球已经干旱的干旱和半干旱地区的另一个例子。同时,人类活动如地下水枯竭正在加速这种干燥,”杰伊说。 Famiglietti,加拿大全球水安全研究所所长150加拿大萨斯喀彻温大学水文和遥感研究主席,该研究的共同作者。

王说团队希望从他们的研究中传达三条外卖信息。

“首先,在至少十年的时间尺度内,内部系统中的蓄水量虽然总质量有限,但可以控制整个陆地表面的蓄水趋势,”王说。“其次,最近的内陆水分流失对气候系统的自然变率不太敏感,这表明可能对长期气候条件和人类水资源管理做出反应。

“第三,内陆水系统中的这种水损失具有双重影响,包括区域水资源可持续性和全球海平面上升,”他说。“这些信息强调了内陆盆地在水循环中被低估的重要性,以及需要更好地了解全球腹地的储水量变化。”

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