中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)研究所所長(zhǎng)石建省接受媒體采訪時(shí)表示,,華北一些城鄉(xiāng)集中供水的水井已經(jīng)打到500米深,,開采到了數(shù)百萬(wàn)年前地質(zhì)歷史時(shí)期形成的地下水。這些水像化石資源一樣,很難更新,、循環(huán)遲緩,如果不嚴(yán)格管理,后果會(huì)很嚴(yán)重,。
外太空“天眼”監(jiān)測(cè)地下水演變
2002年,,德美兩國(guó)合作的衛(wèi)星發(fā)射升空,,以兩顆衛(wèi)星編隊(duì)形式,在距離地面400多公里的軌道上運(yùn)行,。
“它們就像《貓和老鼠》里的湯姆和杰瑞,,在太空中相互‘追逐’?!瘪T偉形容,。GRACE衛(wèi)星采用了微波測(cè)距技術(shù),當(dāng)衛(wèi)星所對(duì)的地球重力場(chǎng)發(fā)生變化,,兩個(gè)衛(wèi)星的距離將隨之發(fā)生輕微改變,,時(shí)近時(shí)遠(yuǎn),測(cè)量誤差小于0.1個(gè)微米,,相當(dāng)于頭發(fā)直徑的百分之一,。
根據(jù)兩顆衛(wèi)星的距離變化,研究者可以反演推算出地球重力場(chǎng)發(fā)生的改變,。而地球重力場(chǎng)變化則是物質(zhì)遷移導(dǎo)致的,,包括水儲(chǔ)量,、冰川質(zhì)量,、海水質(zhì)量的變化等。
在降水較多的地區(qū),,例如中國(guó)華南,,地球重力場(chǎng)主要由于地表水和土壤水的變化導(dǎo)致。而在相對(duì)干旱的地區(qū),,地下水變化是影響地球重力場(chǎng)變化的重要因素之一,。因此,在諸如中國(guó)華北平原的干旱地區(qū),,GRACE觀測(cè)數(shù)據(jù)可以很好地反映地下水的演變,。
研究者通過GRACE監(jiān)測(cè)的地球重力變化估計(jì)出總的水質(zhì)量變化,再結(jié)合其他實(shí)測(cè)與模型資料,,進(jìn)一步扣除地表水和土壤水的影響,,就可以定量監(jiān)測(cè)地下水的變化情況。
自第一代GRACE衛(wèi)星升空后,,15年間,,全世界的科學(xué)家利用GRACE數(shù)據(jù)進(jìn)行了持續(xù)的地下水儲(chǔ)量變化的監(jiān)測(cè),包括印度北部地區(qū),、美國(guó)加州中央山谷地區(qū)和中東地區(qū)等全球著名的地下水“漏斗區(qū)”,。
“GRACE已成為監(jiān)測(cè)全球大中尺度地下水變化的唯一觀測(cè)手段?!瘪T偉說(shuō),。