Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Bộ đo khối lượng địa chất tự nhiên: Công cụ hiệu chuẩn cho giám sát trọng lực vệ tinh và bề mặt đất đối với sự thay đổi khối lượng nước dưới mặt đất
Tóm tắt
Sự tăng cường độ chính xác trong việc đo biến động tạm thời của trường trọng lực trái đất cho phép về nguyên tắc sử dụng những quan sát trọng lực để suy luận về sự thay đổi khối lượng nước dưới mặt đất. Điều này có thể áp dụng cho một khu vực nhỏ hoặc như một trung bình không gian lớn hơn về sự thay đổi khối lượng nước bằng cách sử dụng những quan sát trọng lực từ các vệ tinh ở độ cao thấp, như nhiệm vụ GRACE sắp tới. Ở cả hai quy mô, cần phải xác thực các ước tính dựa trên trọng lực với các bản ghi thực địa về biến động khối lượng nước dưới mặt đất thực tế. Trên thực tế, điều này có thể chứng tỏ khó khăn vì tổng tích phân không gian của tất cả các thành phần thay đổi lưu trữ nước có thể chịu đựng sai số đo lường thực địa đáng kể. Một phương pháp tiếp cận thay thế cho quá trình xác thực được đề xuất, trong đó các cấu trúc địa chất phù hợp được sử dụng như các thiết bị cân khổng lồ để đo trực tiếp sự thay đổi khối lượng nước tích hợp theo khu vực. Sự tồn tại của những 'công cụ đo khối lượng địa chất tự nhiên' như vậy được chứng minh bằng các quan sát từ một địa điểm thí nghiệm sao chép tại New Zealand. Những địa điểm loại này có thể được sử dụng để xác minh các ước tính về sự thay đổi lưu trữ nước từ các thiết bị trọng lực nhạy cảm trên bề mặt đất. Ngoài ra, các lysimet địa chất có thể được sử dụng để thực hiện các kiểm tra địa phương về độ chính xác của bất kỳ chuỗi thời gian ước tính về khối lượng nước khu vực nào, mà được đề xuất cho việc hiệu chuẩn vệ tinh. Diện tích đất "được cân" bởi một lysimet địa chất tăng lên theo độ sâu cấu trúc và có giả thuyết rằng các bản ghi thực hiện ở độ sâu của giếng dầu có thể cho phép giám sát trực tiếp sự thay đổi khối lượng nước dưới mặt đất ở quy mô khu vực.
Từ khóa
#trọng lực #khối lượng nước dưới mặt đất #ước tính lưu trữ nước #lysimet địa chất #GRACETài liệu tham khảo
Bardsley, W. E., and Campbell, D. I., 1994, A new method for measuring near-surface moisture budgets in hydrological systems: Jour. Hydrology, v. 154,no. 1–4, p. 245-254
Jacob, C. E., 1940, On the flow of water in an artesian aquifer: Eos. Trans. AGU., v. 21, p. 574-586.
Landmeyer, J. E., 1996, Aquifer response to record low barometric pressures in the Southeastern United States: Ground Water, v. 34,no. 5, p. 917-924.
Pagiatakis, S. D., 1990, The response of a realistic Earth to ocean tide loading: Geophysical Jour. Intern., v. 103,no. 2, p. 541-560.
Rodell, M., and Famiglietti, J. S., 1999a, Detectability of variations in continental water storage from satellite observations of the time dependent gravity field: Water Resources Res., v. 35,no. 9, p. 2705-2723.
Rodell, M., and Famiglietti, J. S., 1999b, Terrestrial water storage variations over Illinois: analysis of observations and implications for GRACE: Eos. Trans. AGU., v. 80,no. 46, Fall. Meet. Suppl. p. F252.
Roeloffs, E. A., Burford, S. S., Riley, F. S., and Records, A. W., 1989, Hydrologic effects on water level changes associated with episodic fault creep near Parkfield, California:: Jour. Geophys. Res., v. 94,no. B9, p. 12387-12402.
Todd, D. K., 1980, Groundwater hydrology, (2nd edn.) John Wiley & Sons, New York, 535 p.
van der Kamp, G., and Schmidt, R., 1997, Monitoring of total soil moisture on a scale of hectares using groundwater piezometers: Geophys. Res. Letters, v. 24,no. 6, p. 719-722.
Wahr, J., Molenaar, M., and Bryan, F., 1998, Time variability of the Earth's gravity field: hydrological and oceanic effects and their possible detection using GRACE: Jour. Geophys. Res., v. 86,no. B12, p. 30205-30229.