根据重力恢复和气候实验后续 (GRACE-FO) 卫星任务的数据,在经历了多年的严重干旱和地下水减少后,加州刚刚实现了二十年来最大的同比增水德国地球科学研究中心 (GFZ)。去年冬天大气河流的富矿缓解了该州在过去 10 年的干旱期间造成的部分缺水,其中包括加利福尼亚有记录以来最干旱的三年。
将该州的中央山谷地区(黄色轮廓线)想象成一个巨大的游泳池:GRACE-FO 测量包括该地区湖泊、河流、土壤、积雪和地下含水层中所含的所有水。2022 年 10 月至 2023 年 3 月期间,风暴提供的水量足以使“游泳池”内的水量增加约 20 英寸(约 500 毫米)。这大约是自 2002 年第一次 GRACE 任务开始进行 基于卫星的储水测量以来冬季平均增水量的两倍。
2022 年 10 月至 2023 年 3 月之间的水量增加在上面的地图中很明显。蓝色代表条件比平均湿润的区域(相对于 2004-2010 年),而红色代表比平均湿润的区域。下图中的黄线显示了地图上以黄色勾勒出的区域的蓄水量的逐月变化。
当地表水盆地正在注水时,用于灌溉和其他需求的地下淡水储存库(含水层)可能需要数年才能完全补充。美国宇航局喷气推进实验室的 GRACE-FO 项目科学家 Felix Landerer 说:“一个雨雪交加的好冬天无法弥补多年的极端干旱和大量地下水的使用。” GRACE-FO 团队将继续追踪在积雪融化以及该州湖泊、河流和水库的 水位在较干燥的天气开始下降后加州的蓄水量在整个夏季如何演变。
两次 GRACE 任务都采用了独特的传感方法,使观测成为可能。随着水以洋流、降雨、地下水流动、冰等形式四处移动,它改变了行星表面附近的质量,从而轻微地改变了地球的引力。GRACE-FO 测量这些细微的变化,使研究人员能够估计一个地区水总量的变化。
与其前身一样,GRACE-FO 任务由两颗相同的卫星组成,它们一前一后飞行。当领头卫星飞过一个质量更大的区域时——比如一个比另一个区域水更多的区域——重力的轻微变化将它向前拉,增加了两颗卫星之间的距离。航天器上的微波和激光仪器精确测量两者之间的微小距离变化,揭示导致这些变化的水的总体质量的细节。
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