NASA 揭示全球淡水减少的惊人现象

这张地图显示了根据 GRACE 和 GRACE/FO 卫星的数据，每个地点的陆地蓄水量达到 22 年最低值（即陆地最干旱）的年份。 自2015年以来的9年中，全球陆地表面有很大一部分达到了这个最低值，而这9年恰好是现代气温记录中最温暖的9年。 资料来源：美国国家航空航天局地球观测站/梁万美，数据由玛丽-迈克尔-奥尼尔提供

全球淡水的急剧变化

一个国际科学家小组利用美国国家航空航天局（NASA）-德国卫星提供的数据，发现了地球淡水储量从2014年5月开始大幅骤减的证据。 《地球物理学研究》（Surveys in Geophysics）上发表的研究结果表明，淡水储量的下降一直在持续，这表明地球上的大陆可能已经进入长期干旱阶段。

2015年至2023年期间，卫星观测显示，陆地上储存的淡水--包括湖泊和河流中的地表水以及含水层中的地下水--的平均量比2002年至2014年记录的平均量少1200立方公里（290立方英里）。 美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心的水文学家马修-罗德尔（Matthew Rodell）是这项研究的作者之一，他解释了其中的意义："这相当于损失了两倍半伊利湖的水量"。

在干旱时期，随着现代农业灌溉的扩大，农场和城市必须更加依赖地下水，这可能导致地下水供应下降的循环：淡水供应枯竭，雨雪无法补充，抽取更多的地下水。 根据2024年发布的联合国关于水资源压力的报告，可用水资源的减少给农民和社区带来了压力，可能导致饥荒、冲突、贫困，当人们转向受污染的水源时，疾病的风险也会增加。

格雷斯后续卫星汤姆号和杰瑞号测量地球的质量变化。 图片来源：NASA - JPL-Caltech

卫星洞察全球水资源变化

研究小组利用德国航空航天中心、德国地球科学研究中心和美国国家航空航天局（NASA）运营的 GRACE（重力恢复与气候实验）卫星的观测数据，确定了全球淡水骤减的现象。 GRACE卫星以月为单位测量地球重力的波动，揭示了地面和地下水质量的变化--也称为陆地储水量。 最初的GRACE卫星于2002年3月至2017年10月期间飞行，随后于2018年5月发射了GRACE-FO（GRACE-Follow On）卫星，如图所示。

本页顶部的地图显示了卫星数据显示各地陆地储水量达到 22 年最低值的年份。 全球淡水的减少始于巴西北部和中部的大旱，随后不久，澳大拉西亚、南美洲、北美洲、欧洲和非洲相继发生大旱。

气候影响和持续干旱

从2014年底到2016年，热带太平洋海洋温度升高，最终导致了自1950年以来最严重的厄尔尼诺现象之一，导致大气喷流发生变化，改变了世界各地的天气和降雨模式。 然而，即使在厄尔尼诺现象消退之后，全球淡水也未能回升。 事实上，罗德尔和团队报告说，GRACE 观测到的全球 30 次最严重干旱中有 13 次发生在 2015 年 1 月之后。 他们怀疑，全球变暖可能是淡水持久枯竭的原因之一。

美国宇航局戈达德气象学家迈克尔-博西洛维奇说，全球变暖导致大气中的水蒸气增多，从而导致极端降水增多。 虽然每年的降雨和降雪总量可能不会发生显著变化，但强降水事件之间的长时间间隔会让土壤变得干燥和更紧实。 这就减少了降雨时地面能够吸收的水量。

博西罗维奇说："当降水量极大时，问题就在于水最终会流走，而不是浸入地下并补充地下水储存。 从全球来看，自 2014-2016 年厄尔尼诺现象以来，淡水水位持续走低，而更多的水以水蒸气的形式滞留在大气中。气温升高既增加了地表水向大气的蒸发，也增加了大气的持水能力，从而增加了干旱的频率和强度。"

预测水趋势的挑战

弗吉尼亚理工大学的水文和遥感科学家 Susanna Werth 说，虽然有理由怀疑淡水骤减的主要原因是全球变暖，但要明确地将两者联系起来却很困难。气候预测存在不确定性，测量和模型总是存在误差。

全球淡水量是会反弹至2015年之前的数值，还是保持稳定，抑或继续下降，还有待观察。 罗德尔说："考虑到现代气温记录中最温暖的九年与淡水骤减的年份相吻合，我们认为这不是巧合，它可能是未来的一个预兆。"

美国国家航空航天局地球观测站的图片，由 Wanmei Liang 使用 Rodell、Matthew 等人 (2024) 的数据拍摄。 艺术家绘制的 GRACE-FO 图，NASA/JPL-Caltech.

编译自/ScitechDaily