清華新聞網(wǎng)5月19日電 近日，清華水利系HydroSky團隊在英國《自然》出版集團刊物旗下的《科學報道》(Scientific Reports)上發(fā)表了論文《重力衛(wèi)星高估了印度西北部地下水虧損？》(Have GRACE satellites overestimated groundwater depletion in the Northwest India aquifer?)，糾正了美國宇航局Rodell等研究員2009年在《自然》雜志上發(fā)表的論文《基于衛(wèi)星探測的印度地下水虧損評估》(Satellite-based estimates of groundwater depletion in India)對該地區(qū)地下水虧損的高估。
HydroSky團隊的龍笛、陳曦、洪陽及美國德克薩斯大學奧斯汀分校的合作者Bridget R. Scanlon教授等采用GRACE衛(wèi)星觀測和大量地面實測資料，在新構(gòu)建的加約束條件前向模擬方法的基礎(chǔ)上，定量評估了印度北部平原地下水虧損量及其時空分布，并首次在該地區(qū)進行了多方法系統(tǒng)對比和實測資料驗證，得出該區(qū)域地下水虧損速率為14±0.4 km3/年。該研究成果為認識青藏高原水循環(huán)規(guī)律和國際河流水資源管理提供科學參考。
龍笛現(xiàn)為水利系助理教授，國家“青年千人計劃”入選者；洪陽現(xiàn)為水利系千人計劃教授，清華遙感大數(shù)據(jù)研究中心主任；陳曦為水利系碩士研究生。該項研究得到國家自然科學基金委重點項目支持。
(a)印度北部平原灌溉比例；(b)地下水灌溉比例；(c)2005-2010 年實測地下水位變化速率；(d)地下水儲量變化速率。
(a)全球水文模型PCR-GLOBWB模擬的2003-2010年印度北方三州及周邊地下水儲量虧損速率；(b)經(jīng)過低通濾波對(a)處理后的速率；(c)經(jīng)過加約束邊界條件模擬求解的地下水虧損速率；(d)圖(a)和(c)的差值。
(b)重力衛(wèi)星GRACE和加約束條件前向模擬的2003-2010年地下水虧損速率；(f)不同方法模擬的地下水變化時間序列。
據(jù)悉，發(fā)源于我國青藏高原的印度河和恒河上游冰雪儲量變化對下游印度北部平原的可獲得水量、用水方式及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有重要影響；印度北部平原是全球地下水虧損最為嚴重的地區(qū)。準確評估該區(qū)域地下水虧損量及其變化情勢，是全球遙感水文學關(guān)注的熱點和難點問題之一，同時對青藏高原冰川質(zhì)量虧損的精確評估也有重要意義。2009年美國宇航局Rodell等在《自然》雜志上的論文首次采用重力衛(wèi)星GRACE評估了印度北部平原地下水的虧損，公布其速率為18±4.4 km3/年。該文一經(jīng)發(fā)表即受到科學界及政府相關(guān)部門的廣泛關(guān)注和爭議。