卫星系统测定华北平原水位变化　每年流失地下水60亿至80亿吨

5月23日，两颗美国“重力恢复与气候实验后续”卫星（Gravity Recovery and Climate Experiment Follow-On，以下简称GRACE）发射升空。它们将接替2017年10月退役的两颗GRACE卫星，继续探测地球重力场变化。
据知，中国科学院测量与地球物理研究所冯伟博士团队即基于GRACE数据，今年3月在《遥感》（Remote Sensing）发表论文，指出华北平原每年地下水超采达到60亿至80亿吨。

据《新京报》5月28日报道， 自1979年中国有地下水纪录以来，华北平原地下水水位以每年0.5到1米的速度下降。早于2011年，原环保部和国土资源部即公布，在面积达30万平方公里的华北平原上，地下水水位漏斗面积达7万多平方公里，部份城市地下水水位累计下降达30至50米，局地累计水位下降超过100米，为世界最大的地下水“漏斗区”。

流失面积可达70个香港之大

换言之，粗略按土地面积计算，华北地下水流失面积可达70个香港之大。中国地质科学院水文地质环境地质研究所所长石建省亦曾称，华北一些城乡集中供水的水井已经打到500米深，这些水像化石资源一样，很难更新补充，而据知中国民间开井深度本来长期在20米至30米左右。

虽则华北平原地下水流失并非新问题，但GRACE提供更准确的观测手段。冯伟说，国家地下水公报通常只公布浅层地下水的情况，即华北每年亏损约十几亿吨地下水，但基于卫星数据测算结果为年均60亿至80亿吨，这意味著深层地下水的亏损量是浅层地下水的5至6倍。

过往探测手段主要监测浅层地下水流失

GRACE系统始建于2002年，当年德美两国合作发射两颗卫星，在距离地面400多公里的轨道上运行。根据两颗卫星的距离变化，研究者可以反复推算出地球重力场发生的改变，而地球重力场变化则是物质迁移所导致，包括水储量、冰川品质、海水品质的变化等。

在降水较多的地区，例如中国华南，地球重力场主要由于地表水和土壤水的变化导致。而在相对干旱的地区，地下水变化是影响地球重力场变化的重要因素之一。因此，在诸如中国华北平原的干旱地区，GRACE观测数据较能反映地下水的演变。冯伟亦指出，过往探测手段如水井监测和水文建模，主要用于衡量浅层地下水流失，GRACE则能进而揭示深层地下水亏损。