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              測地所初次利用衛星重力定量評估西遼河流域地下水變化
              2018-03-23| 【 】|閱讀次數: |文章來源:

                地下水作爲陸地水的重要組成部分,在水循環中扮演著重要的角色,同時也是我國北方地區重要的供水水源。西遼河流域,位于中國內蒙古東部,被譽爲內蒙古糧倉。自1980年以來,由于氣候變化、農業發展和人口的快速增長,西遼河流域的地表水斷流現象時有發生,地下水持續開采。對該地區的地下水變化開展相關研究,對于保障農業的持續發展,以及相關用水政策的制定和實施具有重要的現實意義。2002年歐美聯合發射的重力場恢複與氣候實驗(GRACE)衛星通過精確測定地球時變重力場,定量反演地表及內部質量(包括冰雪、水和固體地球質量等)遷移過程,被廣泛應用在大地測量學、水文學、海洋學、地球物理學和冰凍圈科學等。 

                近日,摇摇乐彩票“卫星大地测量与全球变化”研究团队通过联合GRACE衛星重力和地面實測資料,系統分析了西遼河流域地下水儲量時空變化規律。衛星重力監測發現,2005-2011年西遼河地下水每年損耗9.24.9億噸地下水。通過聯合衛星重力與降雨資料,重構了1980年以來西遼河流域的陸地水時空變化與地下水變化時間序列。研究表明,受2000年以來的長期氣候幹旱和人類地下水開采活動加劇的影響,該地區地下水儲量虧損速率顯著加速。通過重構西遼河流域近30年以來的陸地水儲量和地下水儲量變化,並與ENSO指數對比後發現,該地區的水文過程受厄爾尼諾和拉尼娜的影響顯著。在厄爾尼諾期間,西遼河流域地下水和陸地水的儲量顯著增加;在拉尼娜期間則顯著下降。被譽爲有記錄以來最強厄爾尼諾之一的1997/1998年強厄爾尼諾事件,及其之後的1998/19991999/2000強拉尼娜事件,導致西遼河流域十余年的幹旱,並使得地下水加速虧損。 

                本項研究的開展,可以有效填補GRACE計劃和後續尚未發射的相關衛星計劃之間的數據空白;說明了結合衛星重力和地面水文氣象觀測資料,開展長時間序列地下水變化監測與解釋的重要意義。研究團隊計劃進一步對中國各主要流域開展類似工作,定量分析我國近四十年的地下水儲量變化規律,爲我國地下水監測和水資源管理提供決策支持。 

                相關論文于20183月在國際主流遙感期刊Remote Sensing上發表,題爲Groundwater Depletion in the West Liaohe River Basin, China and Its Implications Revealed by GRACE and In Situ Measurements。论文第一作者为钟玉龙博士生,通讯作者为冯伟副研究员(论文作者列表:钟玉龙、钟敏、冯伟、张子占、沈迎春和吴定程)。该项研究获得了国家自然科学基金和摇摇乐彩票战略性先导科技专项的赞助。 

                論文鏈接:http://www.mdpi.com/2072-4292/10/4/493 

               

                1. a)西辽河流域地下水水位变化速率圖(2005-2011);(b)西遼河流域地下水儲量變化時間序列(1980-2015 

                2. a)西遼河流域降雨異常與ENSO指數;(b)西遼河流域地下水變化、陸地水變化與ENSO事件的关系示意圖 

               
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