西部特大干旱真真切切地在移山

曾经压住加州地表的水正在流失,因此该州部分山脉正在以惊人的幅度隆起。

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气候变化正在导致格陵兰冰盖融化,这正在加剧海平面上升。但请想象一下,每年格陵兰融化的水量,在加利福尼亚州和美国西部其他地区也在因当地的特大干旱而流失。

会发生什么?美国西部的陆地开始隆起。

事实上,加州部分山脉在过去18个月里隆起了多达15毫米(约0.6英寸),因为干旱流失的大量水分不再压住陆地,导致陆地像松开的弹簧一样略微隆起,一项新的研究表明。


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科学家们现在首次能够通过测量土地干燥时隆起的程度来衡量干旱期间地表水和地下水的流失量。这些是8月21日发表在《科学》杂志上的新研究的结论,该研究由加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究所的研究人员完成。

根据这项研究,肆虐加利福尼亚州和美国西部大部分地区的干旱已使该地区变得非常干燥,以至于已经流失了 240 吉吨的地表水和地下水,大致相当于覆盖整个西部地区 3.9 英寸厚的水层,或格陵兰冰盖每年的质量损失。

虽然自 2013 年初以来,加州的部分山脉已经隆起了约 0.6 英寸,但整个西部地区的平均隆起幅度约为 0.157 英寸。

“地下水是地球地壳上的一个负荷,”哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测站(位于纽约州帕利塞兹)的地震学家克劳斯·雅各布说,他与这项研究无关。“负荷弹性地压缩地壳,因此它会下沉。当您(因干旱)移除该负荷时,地壳会减压,地表会上升。从隆起的幅度,可以估计出缺水量。”

当研究人员分析美国国家科学基金会板块边界观测站内的 GPS 站点数据时,发现了与干旱相关的隆起。一位研究人员注意到,自 2003 年以来,所有 GPS 站点都向上移动,这与当前干旱的时间相吻合。

但研究合著者、加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究所地球物理和行星物理研究所教授邓肯·阿格纽表示,大部分移动发生在去年以来,因为美国西部的干旱变得越来越极端。

“这其中的影响尚待显现,”阿格纽说。“我们已经表明,存在一种测量技术,我们可以用它来获得总的失水量——在没有直接测量的地方的失水量。”

他说,这种隆起可能发生在每次干旱中,但以前从未被观察到,因为科学家直到现在才拥有检测隆起的工具。

“这就是这项研究有趣的原因,”阿格纽说。“我们可以使用这套工具,它们最初是出于不同的目的安装的,目的是为了监测水的变化。”

他说,即使地表水和地下水的流失给该地区的主要断层增加了压力,但隆起可能对加利福尼亚州和其他地方的地震潜力没有显著影响。

他说:“在过去 18 个月中,干旱增加的总应力与每周因板块构造运动而增加的应力相同。”

雅各布说,这项研究表明,地貌高度的变化和断层上的应力非常小,影响将非常轻微。

但是,雅各布说,这项研究的意义在于,它为科学家提供了一种估算干旱时期总失水量的新方法,如果不检测土地在干旱年份的隆起程度,这将更难以估算。

本文经气候中心许可转载。该文章最初于 2014 年 8 月 21 日发表。

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