近日，香港理工大學(xué)（簡稱“港理工”）土地測量及地理信息學(xué)系研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合國際團(tuán)隊(duì)，結(jié)合現(xiàn)代空間大地測量觀測技術(shù)和全球水文變化數(shù)據(jù)，以創(chuàng)新分析方法估算了過去四十年陸地水儲(chǔ)量變化，成功揭示了陸地土壤濕度急劇下降，大量陸地水流入海洋，導(dǎo)致海平面上升，為了解陸地水儲(chǔ)量劇減和海平面上升的背后驅(qū)動(dòng)因素提供了新見解。相關(guān)成果發(fā)表于《科學(xué)》。
相比1979至1999年間的全球陸地平均濕度，2003至2021年間的土壤濕度明顯下降。研究團(tuán)隊(duì)供圖
地極運(yùn)動(dòng)反映了地球系統(tǒng)內(nèi)的質(zhì)量分布，因此整合大氣圈、水圈與巖石圈的模型及觀測結(jié)果尤為重要。然而，以往技術(shù)難以測量陸地水儲(chǔ)量，特別是地下水和根部區(qū)域的土壤濕度。
為此，港理工土地測量及地理信息學(xué)系教授陳劍利聯(lián)合國際團(tuán)隊(duì)，利用衛(wèi)星測高和衛(wèi)星重力，即“重力恢復(fù)及氣候?qū)嶒?yàn)衛(wèi)星”（GRACE）及 “GRACE Follow-On”現(xiàn)代空間大地測量觀測技術(shù)，監(jiān)測了全球的陸地水儲(chǔ)量變化，并結(jié)合全球平均海平面及地極運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，了解全球陸地水儲(chǔ)量的流失模式。
格陵蘭融冰是導(dǎo)致全球海平面上升的主要因素，每年令海平面上升約0.8毫米。此次研究發(fā)現(xiàn)，2000年至2002年間，全球陸地水儲(chǔ)量明顯下降，共有16140億噸水流入海洋，是格陵蘭融冰量的兩倍，相當(dāng)于使海平面上升4.5毫米；此后，陸地水儲(chǔ)量持續(xù)緩慢減少，且未有任何恢復(fù)跡象。
此外，相比1979至1999年間的全球陸地平均土壤濕度，2003至2021年間的土壤濕度明顯下降。地極在2003年至2011年間更向東經(jīng)93°方向偏移58厘米，該發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步證明了土壤濕度持續(xù)下降，使得陸地水儲(chǔ)量減少。
研究團(tuán)隊(duì)指出，全球氣候暖化、降雨模式改變及海洋溫度升高導(dǎo)致的降水不足和蒸散量穩(wěn)定，可能是引致陸地水儲(chǔ)量驟減的關(guān)鍵因素。根據(jù)歐洲中期天氣預(yù)報(bào)中心的ERA5-Land土壤濕度資料，非洲、亞洲、歐洲和南美洲的陸地水儲(chǔ)量流失顯著；亞洲和歐洲的陸地水儲(chǔ)量在2000至2002年間急劇減少，受影響地區(qū)由東北亞及東歐擴(kuò)展至東亞、中亞及中歐等地。
研究人員指出，隨著中國東北和美國西部地區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉規(guī)模擴(kuò)大，以及全球綠化趨勢(shì)持續(xù)推進(jìn)，在農(nóng)業(yè)密集和綠化程度高的半干旱地區(qū)，土壤濕度可能進(jìn)一步降低。
陳劍利表示：“海平面變化和地球自轉(zhuǎn)，是反映地球系統(tǒng)質(zhì)量變化的指標(biāo)，精確測量有關(guān)數(shù)據(jù)將更有效監(jiān)測全球水循環(huán)中的大尺度質(zhì)量變化。通過整合不同現(xiàn)代空間大地測量觀測數(shù)據(jù)，能全面地分析陸地水儲(chǔ)量變化與海平面上升的驅(qū)動(dòng)因素，并為氣候及地球系統(tǒng)科學(xué)界探討干旱問題提供可靠依據(jù)，有利于各地制定合適的水資源和氣候變化緩解策略，應(yīng)對(duì)氣候變化帶來的新挑戰(zhàn)。”
相關(guān)論文信息：https://www.science.org/doi/10.1126/science.adq6529
本文鏈接：科學(xué)家揭示全球陸地土壤面積濕度急劇下降http://m.sq15.cn/show-11-21602-0.html
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