联合卫星重力,陆表模型和实测资料研究东北平原地下水变化

摘要

利用GRACE卫星重力数据估计了东北平原两个子区域的地下水储量变化.在GRACE数据后处理过程中,去除南北条带是很重要的一步,而不同的去条带方法在区域上会导致空间分布的差异.推荐利用实际观测的地下水井数据来验证GRACE去条带方法的有效性.通过比较2005-2013年地下水井水位变化和卫星重力减去陆表模型的趋势项,认为在东北平原适合采用P4M6去条带方法.结果表明,松嫩平原南部经历了一个干旱期到湿润期的过程,估计的陆地水储量在两个时期分别下降15.2km3和上升12.8km3,这期间陆地水储量变化主要由土壤水变化主导.西辽河平原的陆地水储量由于地下水超采和降水偏少,从2005-2009年经历了一个连续的下降,其中主要是地下水下降导致的.利用GRACE估计西辽河平原2005-2013年间的地下水下降速率为0.82±0.24km3/yr.从两个子区域的气候态结果来看,松嫩平原南部的陆地水储量和地下水储量与降水的结果符合得很好.而西辽河平原地下水储量和陆地水储量与降水存在两个月的延迟,主要是由于农业灌溉导致的.本研究提议GRACE数据后处理过程与实测数据比较的必要性和重要性.