科學家們發現,全球內陸地區大量失水

科學家們發現,全球內陸地區大量失水

科學家們發現,全球內陸地區大量失水

隨著氣候變暖和人類活動的加劇,全球內陸盆地最近的蓄水量普遍下降。一項新的研究表明,這種下降加劇了當地的水壓力,並可能導致海平面上升。這項名為“恩多黑克盆地最近全球蓄水量下降”的研究由來自六個國家的科學家組成的研究小組開展,研究結果發表在最新一期的《自然地球科學》雜誌上。

在河流無法到達海洋的內陸內陸地區,水資源極其有限。科學上,這些地區被稱為恩多海斯盆地。在過去的幾十年裡,我們看到越來越多的證據表明恩替河的水平衡受到了擾動,這包括鹹海的乾涸、阿拉伯含水層的枯竭和歐亞冰川的退縮。這一證據促使我們提出這樣一個問題:佔陸地面積五分之一左右的全球恩替河系統的總蓄水量是否正在淨減少?

研究人員利用美國宇航局/德國航空航天中心的重力恢復和氣候實驗衛星(GRACE)的重力觀測,對自本世紀初以來全球內華達盆地每年約1000億噸水的淨損失進行了量化。這意味著每年從乾旱的恩多伊奇地區流失的水量相當於五個大鹽湖或三個草場.令人驚訝的是,除了格陵蘭島和南極洲以外,海地內部的水流失量是其餘陸地同期水變化速度的兩倍。與內旋迴盆地相反,其餘區域為外旋迴,即來自這些盆地的河流流入海洋。外源性盆地佔據了大部分大陸表面,是世界上許多大河的發源地,如尼羅河、亞馬遜河、長江和密西西比河。

研究發現,在驅替盆地中,儲水變化的特徵類似於氣候系統中一些顯著的振盪,如厄爾尼諾和拉尼娜現象在多年週期中出現。然而,海陸盆地的水損失對這種短期自然變化的響應較弱。這種對比可能表明,較長期的氣候條件和直接的人類水管理,例如引水、築壩和抽取地下水,對乾旱內陸地區的水平衡產生了深遠的影響。根據研究人員的說法,這種核內失水具有雙重後果。它不僅加劇乾旱的恩多伊奇地區的水壓力,而且還可能造成全球環境關切的一個重要因素:海平面上升。海平面上升是兩個主要原因造成的:全球氣溫上升導致海水熱膨脹,以及海水質量增加。中國科學院南京地理與湖泊研究所研究員宋春橋說:“水圈是大質量守恆的。當內陸盆地儲水不足時,減少的水團不會消失。它主要通過蒸汽通量重新分配到驅熱系統。一旦這些水不再是內陸的,它就有可能影響海平面的預算。

研究發現,儘管觀測時間長達14年,海陸面水分損失仍相當於海平面上升4毫米。研究人員表示,這種影響不容小覷。它佔同期觀測到的海平面上升的大約10%;相比之下,不包括格陵蘭島和南極洲在內的山地冰川同期消失的冰川數量接近一半;與全球地下水消耗總量相當。“我們並不是說最近恩多伊克的水流失已經完全消失在海洋裡,”奧地利國際應用系統分析研究所(International Institute for Applied Systems Analysis)水資源項目副主任和田吉英(Yoshihide Wada)說。他說:“相反,我們看到的是,最近海地內部的水流失是多麼嚴重。如果這種情況持續下去,比如超過十年的時間尺度,那麼向外流系統增加的多餘水分可能意味著海平面上升的一個重要來源。

通過將多任務衛星觀測和水文模型結合起來,王和他的同事們將這種全球暖水損失歸因於地表——如湖泊、水庫和冰川——以及土壤溼度和含水層的類似貢獻。“然而,這種類似的損失是不同地區差異的集合,”王說。“例如,在歐亞大陸中部的恩多黑克地區,約有一半的水流失來自地表,尤其是鹹海、裡海和烏爾米亞湖等大型終端湖泊,以及亞洲高山冰川的退縮。”雖然冰川退縮是對變暖溫度的反應,但終端湖泊的失水是氣象乾旱和來自河流的長期引水共同作用的結果。

另一方面,研究人員稱,撒哈拉沙漠和阿拉伯地區的淨失水主要是由不可持續的地下水抽取造成的。在恩多赫奇的北美,包括美國的大盆地,乾旱引起的土壤水分損失可能是區域水分損失的主要原因。儘管程度較輕,大鹽湖和索爾頓海的地表水流失每年高達3億噸,部分原因是採礦和以灌溉為基礎的灌溉。“來自世界海陸盆地的水損失是氣候變化如何進一步乾燥全球已經乾旱和半乾旱地區的另一個例子。與此同時,人類活動,如地下水枯竭,正在顯著加速這種乾旱,”全球水安全研究所所長、加拿大薩斯喀徹溫大學水文學和遙感150研究主席傑伊·費明力提(Jay Famiglietti)說。

王教授說,研究小組希望從他們的研究中傳達三個重要信息。王教授說:“首先,恩替河系統的蓄水量雖然總量有限,但至少可以在十年內主導整個陸地表面的蓄水量趨勢。”“其次,最近的海陸面水損失對氣候系統的自然變化不那麼敏感,這表明可能對長期氣候條件和人類水資源管理作出反應。他說:“第三,恩多heic系統的這種水資源流失對區域水資源可持續性和全球海平面上升都有雙重影響。”“這些信息突出了恩海伊盆地在水循環中被低估的重要性,以及改善對全球內陸地區蓄水變化的理解的必要性。”


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