重力卫星测出全球最大地下水“漏斗区”

在中国，多个研究团队均利用了GRACE 持续性的观测数据，对华北平原等地下水漏斗區进行了研究。华北平原地下水超采，并不是新问题了。但卫星提供了一个全新、准确的观测手段。截至2011年，华北平原东部深层承压地下水水位降落漏斗面积达7万多平方千米，部分城市地下水水位累计下降达30～50米，局地累计水位下降超过100米，已然成为世界最大的地下水“漏斗区”。

GRACE卫星采用微波测距技术，当卫星所对的地球重力场发生变化，两个卫星的距离将随之发生轻微改变，时近时远，测量误差小于0.1个微米。

根据两颗卫星的距离变化，研究者可以反演推算出地球重力场发生的改变。而地球重力场变化则是物质迁移导致的，包括水储量、冰川质量、海水质量的变化等。在降水较多的地区，如中国华南，地球重力场主要由于地表水和土壤水的变化导致。而在相对干旱的地区，地下水变化是影响地球重力场变化的重要因素之一。因此，在诸如中国华北平原的干旱地区，GRACE观测数据可以很好地反映地下水的演变。

研究者通过GRACE监测的地球重力变化估计出总的水质量变化，再结合其他实测与模型资料，进一步扣除地表水和土壤水的影响，就可以定量监测地下水的变化情况。

第一代GRACE卫星升空后，15年间，科学家们利用GRACE数据进行了持续的地下水储量变化的监测，包括印度北部地区、美国加州中央山谷地区和中东地区等全球著名的地下水“漏斗区”。

摘自2018年5月《新京报》