Biến đổi nước mặt tại đồng bằng Bắc Trung Quốc được tiết lộ qua sứ mệnh GRACE

Science China Earth Sciences - Tập 54 Số 12 - Trang 1965-1970 - 2011
Su, XiaoLi1,2, Ping, JinSong1, Ye, QiXin3
1Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences, Shanghai, China
2Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing, China
3Shanghai Center for Satellite Remote-sensing and Application, Shanghai, China

Tóm tắt

Bằng cách sử dụng số liệu đo trọng lực biến thiên theo thời gian trong tám năm từ sứ mệnh vệ tinh trọng lực GRACE, chúng tôi ước tính sự biến đổi nước mặt hàng tháng tại đồng bằng Bắc Trung Quốc từ tháng 8 năm 2002 đến tháng 8 năm 2010. Chúng tôi nhận thấy rằng trong giai đoạn này, lượng nước không ổn định mà gia tăng với tốc độ −1.1 cm/năm theo thời gian. Nghiên cứu xác nhận rằng xu hướng tương đối lâu dài của lượng nước tại đồng bằng Bắc Trung Quốc (theo trung bình động 13 điểm) tương đối nhất quán với phương pháp điều chỉnh tuyến tính. Hai mô hình thủy văn, CPC và GLDAS, được áp dụng trong việc tính toán sự biến đổi nước mặt, với kết quả chỉ ra rằng chúng nhất quán với các số liệu của GRACE. Hơn nữa, tốc độ −0.6 cm/năm cho sự biến đổi nước mặt và −0.5 cm/năm cho sự biến đổi nước ngầm đã được phát hiện tại đồng bằng Bắc Trung Quốc trong giai đoạn nghiên cứu. Giảm lượng mưa và khai thác nước ngầm quá mức có thể là nguyên nhân chính dẫn đến sự suy giảm nước ngầm tại đồng bằng Bắc Trung Quốc. Kết quả sẽ hữu ích cho việc hiểu rõ hơn về những thay đổi khí hậu và cung cấp thông tin cho công tác quản lý tài nguyên nước cũng như xây dựng chính sách ngăn ngừa và giảm thiểu thiên tai.

Từ khóa

#biến đổi nước #đồng bằng Bắc Trung Quốc #vệ tinh GRACE #nước mặt #nước ngầm #quản lý tài nguyên nước

Tài liệu tham khảo

citation_journal_title=Geophys Res Lett; citation_title=The gravity recovery and climate experiment: Mission overview and early results; citation_author=B. D. Tapley, S. Bettadpur, M. Watkins; citation_volume=31; citation_publication_date=2004; citation_pages=L09607; citation_doi=10.1029/2004GL019920; citation_id=CR1 citation_journal_title=Nature; citation_title=Satellite-based estimates of groundwater depletion in India; citation_author=M. Rodell, I. Velicogna, J. S. Famiglietti; citation_volume=460; citation_publication_date=2009; citation_pages=999-U80; citation_doi=10.1038/nature08238; citation_id=CR2 citation_journal_title=Geophys Res Lett; citation_title=Greenland mass balance from GRACE; citation_author=I. Velicogna, J. Wahr; citation_volume=32; citation_publication_date=2005; citation_pages=L18505; citation_doi=10.1029/2005GL023955; citation_id=CR3 citation_journal_title=Science; citation_title=Satellite gravity measurements confirm accelerated melting of Greenland ice sheet; citation_author=J. L. Chen, C. R. Wilson, B. D. Tapley; citation_volume=313; citation_publication_date=2006; citation_pages=1958-1960; citation_doi=10.1126/science.1129007; citation_id=CR4 citation_journal_title=Earth Planet Sci Lett; citation_title=Alaskan mountain glacial melting observed by satellite gravimetry; citation_author=J. L. Chen, B. D. Tapley, C. R. Wilson; citation_volume=248; citation_publication_date=2006; citation_pages=368-378; citation_doi=10.1016/j.epsl.2006.05.039; citation_id=CR5 citation_journal_title=Geophys Res Lett; citation_title=Increasing rates of ice mass loss from the Greenland and Antarctic ice sheets revealed by GRACE; citation_author=I. Velicogna; citation_volume=36; citation_publication_date=2009; citation_pages=L19503; citation_doi=10.1029/2009GL040222; citation_id=CR6 citation_journal_title=Geophys Res Lett; citation_title=Interannual variations of river water storage from a multiple satellite approach: A case study for the Rio Negro River basin; citation_author=F. Frappart, F. Papa, J. S. Famiglietti; citation_volume=113; citation_publication_date=2008; citation_pages=D21104; citation_id=CR7 citation_journal_title=J Geophys Res; citation_title=Combining altimeter and subsurface float data to estimate the time-averaged circulation in the upper ocean; citation_author=J. K. Willis, L. L. Fu; citation_volume=113; citation_publication_date=2008; citation_pages=C12017; citation_doi=10.1029/2007JC004690; citation_id=CR8 citation_journal_title=Geophys Res Lett; citation_title=Recent trends in Arctic Ocean mass distribution revealed by GRACE; citation_author=J. Morison, J. Wahr, R. Kwok; citation_volume=34; citation_publication_date=2007; citation_pages=L07602; citation_doi=10.1029/2006GL029016; citation_id=CR9 citation_journal_title=Sci China Ser D-Earth Sci; citation_title=Seasonal water storage change of the Yangtze River basin detected by GRACE; citation_author=X. G. Hu, J. L. Chen, Y. H. Zhou; citation_volume=49; citation_publication_date=2006; citation_pages=483-491; citation_doi=10.1007/s11430-006-0483-5; citation_id=CR10 citation_journal_title=J Geod Geodyn; citation_title=Study on variations of global continental water storage with GRACE gravity field models (in Chinese); citation_author=G. B. Zhu, J. C. Li, H. J. Wen; citation_volume=28; citation_publication_date=2008; citation_pages=39-44; citation_id=CR11 citation_journal_title=Chin J Geophys; citation_title=The sea level change from the Antarctic ice sheet based on GRACE (in Chinese); citation_author=null E D C, Y. D. Yang, D. B. Chao; citation_volume=52; citation_publication_date=2009; citation_pages=2222-2228; citation_id=CR12 citation_journal_title=Chin J Geophys; citation_title=Seasonal and inter-annual change in land water storage from GRACE (in Chinese); citation_author=Y. D. Yang, E. D. C. Yang, D. B. Chao; citation_volume=52; citation_publication_date=2009; citation_pages=2987-2992; citation_id=CR13 citation_journal_title=Chin Sci Bull; citation_title=Trend of China land water storage redistribution at medi- and large-spatial scales in recent five years by satellite gravity observations; citation_author=M. Zhong, J. B. Duan, H. Z. Xu; citation_volume=54; citation_publication_date=2009; citation_pages=816-821; citation_doi=10.1007/s11434-008-0556-2; citation_id=CR14 citation_journal_title=Chin J Geophys; citation_title=Effective processing of measured data from GRACE key payloads and accurate determination of Earth’s gravitational field (in Chinese); citation_author=W. Zheng, H. T. Hsu, M. Zhong; citation_volume=52; citation_publication_date=2009; citation_pages=1966-1975; citation_id=CR15 citation_journal_title=Resour Sci; citation_title=Past and perspective of agricultural water supply in the North China (in Chinese); citation_author=J. J. Yu, K. Wu; citation_volume=31; citation_publication_date=2009; citation_pages=1493-1497; citation_id=CR16 citation_journal_title=Acta Geogr Sin; citation_title=Dynamic features of shallow groundwater in North China plain; citation_author=S. Q. Wang, X. F. Song, Q. X. Wang; citation_volume=63; citation_publication_date=2008; citation_pages=462-472; citation_id=CR17 citation_journal_title=Journal of arid land resources and environment (in Chinese with English abstract); citation_title=Mechanism and consequence of continual decline of shallow ground water level in Haihe River Basin; citation_author=G. H. Zhang, Y. H. Fei, H. D. Li; citation_volume=16; citation_publication_date=2002; citation_pages=32-36; citation_id=CR18 citation_title=Evolution of Groundwater and Countermeasure in the Haihe River Plain (in Chinese); citation_publication_date=2004; citation_id=CR19; citation_author=G. H. Zhang; citation_author=Y. H. Fei; citation_author=K. Y. Liu; citation_publisher=Science Press citation_journal_title=Adv Water Sci; citation_title=Regional groundwater pumpage for agriculture responding to precipitation in North China Plain (in Chinese); citation_author=G. H. Zhang, Y. H. Fei, K. Y. Liu; citation_volume=17; citation_publication_date=2006; citation_pages=43-48; citation_id=CR20 citation_journal_title=Acta Geosci Sin; citation_title=Geohistory characteristics and temporal-spatial diversity of groundwater evolution in North China Plain in Holocene (in Chinese); citation_author=G. H. Zhang, Z. P. Liu, Y. L. Lian; citation_volume=30; citation_publication_date=2009; citation_pages=848-854; citation_id=CR21 Bettadpur S. Level-2 Gravity Field Product User Handbook. The GRACE Project, the University of Texas at Austin, 2003 citation_journal_title=J Geophys Res; citation_title=Time variability of the Earth’s gravity field: Hydrological and oceanic effects and their possible detection using GRACE; citation_author=J. Wahr, M. Molenaar; citation_volume=103; citation_publication_date=1998; citation_pages=30209-30225; citation_doi=10.1029/98JB02844; citation_id=CR23 citation_journal_title=Geophys Res Lett; citation_title=An effective filtering for GRACE time-variable gravity: Fan filter; citation_author=Z. Z. Zhang, B. F. Chao, Y. Lu; citation_volume=36; citation_publication_date=2009; citation_pages=L17311; citation_doi=10.1029/2009GL039459; citation_id=CR24 citation_journal_title=J Geophys Res; citation_title=Climate prediction center global monthly soil moisture data set at 0.5° resolution for 1948 to present; citation_author=Y. Fan, H. Dool; citation_volume=109; citation_publication_date=2004; citation_pages=D10102; citation_doi=10.1029/2003JD004345; citation_id=CR25 citation_journal_title=Bull Amer Meteor Soc; citation_title=The global land data assimilation system; citation_author=M. Rodell, P. R. Houser, U. Jambor; citation_volume=85; citation_publication_date=2004; citation_pages=381-394; citation_doi=10.1175/BAMS-85-3-381; citation_id=CR26