NASA揭示人类活动对地球水循环的深远影响

NASA 科学家发现，过去二十年，全球水循环发生了重大变化，这主要是由农业等人类活动推动的。他们的研究结果表明，某些地区常见的水资源管理假设可能不再适用，这可能会对干旱规划和洪水管理产生深远影响。

加利福尼亚州死亡谷国家公园谷底的干裂泥土和盐在雨后会变成一个反射池。图片来源：NPS/Kurt Moses

NASA 科学家分析了近 20 年的数据，发现全球水循环正在以前所未有的方式发生变化。这些变化主要是由农业等人类活动推动的，可能会对生态系统和水资源管理方式产生重大影响，尤其是在某些地区。

“我们通过数据同化确定，人类对全球水循环的干预比我们想象的要大，”美国宇航局马里兰州戈达德太空飞行中心的研究科学家、这项研究的合著者苏杰·库马尔说，这项研究发表在《美国国家科学院院刊》上。

“这些变化具有全球影响。”这项研究的主要作者、美国宇航局戈达德研究科学家聂万树解释说，许多当前的水资源管理战略——例如建设防洪基础设施或开发干旱预警系统——都是基于水循环保持在可预测范围内的假设。“这可能对某些地区不再适用，我们希望这项研究能成为一张指南，帮助我们改进评估水资源变化和规划可持续资源管理的方式，特别是在这些变化最显著的地区。”

人类对水循环影响的一个例子是华北地区，那里正在经历持续的干旱。但库马尔说，许多地区的植被继续茂盛，部分原因是生产者继续通过从地下水储存中抽取更多水来灌溉土地。这种相互关联的人类干预往往会对其他水循环变量产生复杂的影响，例如蒸散量和径流。

聂和她的同事们重点研究了三种不同类型的循环转变或变化：第一，趋势，例如地下水库中的水量减少；第二，季节性转变，例如典型的生长季节在一年中提前开始，或者融雪提前；第三，极端事件的变化，例如“百年一遇的洪水”发生得更频繁。

科学家们从几个不同的 NASA 卫星来源收集了 2003 年至 2020 年的遥感数据：全球降水测量任务卫星的降水数据、欧洲空间局气候变化倡议的土壤湿度数据集以及重力恢复和气候实验卫星的陆地水储量数据。他们还使用了中分辨率成像光谱仪卫星仪器的产品来提供有关植被健康的信息。

“这篇论文结合了我们团队在开发卫星数据分析能力方面多年的努力，使我们能够精确模拟全球大陆水通量和储量，”NASA 戈达德研究科学家、论文合著者 Augusto Getirana 说道。

研究结果表明，用于模拟未来全球水循环的地球系统模型应该不断发展，以整合人类活动的持续影响。聂说，有了更多的数据和改进的模型，生产者和水资源管理者就可以了解并有效地规划当地水资源状况的“新常态”。

编译自/scitechdaily