卫星数据显示全球淡水量骤降

中国科学报讯 一个国际团队利用美国和德国的卫星观测结果，发现全球的淡水总量从2014年5月开始突然下降，并一直保持在较低水平。近日，研究人员在《地球物理学调查》发布报告称，这一转变可能意味着地球大陆已经进入了一个持续干旱的阶段。

报告作者之一、美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心的水文学家Matthew Rodell表示，2015年至2023年的卫星观测数据显示，陆地上储存的淡水量比2002年至2014年的平均水平少了1200立方千米，相当于“北美洲伊利湖水量的2.5倍”。这些淡水包括湖泊和河流等液态地表水，以及地下含水层中的水。

在干旱时期，随着现代灌溉农业的扩张，农田和城市更加依赖地下水，这可能导致地下水供应减少，即随着淡水供应枯竭，雨雪无法补充，只能更多地抽取地下水。根据联合国今年发布的一份关于水资源压力的报告，可用水资源减少给农民和社区带来了压力，可能导致饥荒、冲突、贫困。此外，当人们转而利用受污染的水源时，疾病风险就会增加。

在这项研究中，科学家利用NASA和德国航空航天中心、德国地球科学研究中心重力恢复和气候实验卫星的观测结果，发现淡水在全球范围内突然减少。GRACE卫星每月测量地球重力的波动，揭示地表和地下水质量的变化。

报告中提到的全球淡水减少始于巴西北部和中部的大规模干旱；随后，澳大利亚、南美洲、北美洲、欧洲和非洲也发生了一系列重大干旱。2014年底至2016年，热带太平洋海洋温度升高，导致了1950年以来最严重的一次厄尔尼诺事件，也造成大气急流发生变化，改变了世界各地的天气和降雨模式。

然而，即使厄尔尼诺现象消退，全球淡水量也未能反弹。事实上，Rodell团队报告称，GRACE卫星观测到的全球30场最严重的干旱中，有13场发生在2015年1月之后。他和同事怀疑，全球变暖可能是造成淡水持续枯竭的原因之一。

戈达德太空飞行中心的气象学家Michael Bosilovich表示，全球变暖使大气中含有更多水蒸气，从而带来更极端的降水。虽然年降雨和降雪总量可能不会发生显著变化，但发生强降水事件的间隔变长，使得土壤干燥并更加紧实，这会减少地面吸收的雨水量。

“极端降水的问题在于这些水最终会流失，而不会补充地下水。”Bosilovich说。在全球范围内，自2014年至2016年厄尔尼诺事件发生以来，淡水量一直保持在较低水平，而更多的水仍以水蒸气的形式困在大气中。他指出:“气温升高会增加地表水向大气的蒸发速度，也会增加大气的蓄水能力，从而提高干旱的频率和强度。”

美国弗吉尼亚理工学院的水文学家和遥感科学家Susanna Werth表示，虽然有理由怀疑淡水量的突然下降主要由全球变暖造成，但很难将二者明确联系起来。“气候预测存在不确定性，测量和模型总是有误差的。”

全球淡水量是否会反弹到2015年前的水平、将保持稳定还是继续下降，这些都有待观察。考虑到现代气温记录中最热的9年与淡水资源的急剧减少同时发生，Rodell说:“这不是巧合，而可能是未来的一个预兆。”