這種估算河流蓄水量和排水量的新方法還能辨識出具有密集用水”指紋”特徵的區域。由美國國家航空暨太空總署（NASA）研究人員領導的一項研究對地球河流的水量、流入海洋的水量以及這兩項數據隨時間的波動提供了新的估算–這對了解地球的水循環和管理淡水供應至關重要。

科羅拉多河蜿蜒流經美國7 個州，為4,000 多萬人供水，其中包括國際太空站上一名太空人拍攝的猶他州東南部地區。美國國家航空暨太空總署（NASA）領導的一項研究將科羅拉多河流域確定為人類用水密集的地區。資料來源：美國國家航空暨太空總署

研究結果也突顯了因大量用水而枯竭的地區，包括美國的科羅拉多河流域、南美洲的亞馬遜河流域和南部非洲的奧蘭治河流域。

這項研究最近發表在《自然-地球科學》（Nature Geoscience）雜誌上，美國國家航空暨太空總署（NASA）南加州噴射推進實驗室（Jet Propulsion Laboratory）的研究人員採用了一種新穎的方法，將溪流測量數據與全球約300 萬條河段的電腦模型結合。

科學家估計，從1980 年到2009 年，地球河流的平均總水量為539 立方英里（2,246 立方公里）。這相當於密西根湖水量的一半，約佔所有淡水總量的0.006%，而淡水總量本身就佔全球總量的2.5%。儘管河流的水量只佔地球總水量的一小部分，但從人類最早的文明開始，河流就對人類至關重要。

美國國家航空暨太空總署（NASA）領導的一項研究將溪流測量數據與300 萬個河段的電腦模型結合起來，繪製了一幅地球河流含水量的全球圖景。據估計，亞馬遜河流域的水量約佔世界河水總量的38%，是所評估的所有水文地區中最多的。資料來源：美國國家航空暨太空總署

JPL的塞德里克-戴維（Cédric David）是這項研究的合著者之一，他說，儘管研究人員多年來對從河流流入海洋的水量進行了無數次估算，但對河流總蓄水量（即儲水量）的估算卻很少，而且更加不確定。

他將這種情況比作在不知道餘額的情況下從支票帳戶中支出。戴維說：”我們不知道帳戶裡有多少水，而人口增長和氣候變遷使問題變得更加複雜。我們可以做很多事情來管理水資源的使用，確保每個人都有足夠的水，但首要問題是：到底有多少水？

論文中的估計值最終可與國際地表水和海洋地形（SWOT）衛星的數據進行比較，以改善人類對地球水循環影響的測量。 SWOT 衛星於2022 年12 月發射，它正在繪製全球水域的海拔高度圖，河流高度的變化為量化蓄水和排水提供了一種方法。

研究發現，亞馬遜河流域是河流蓄水最多的地區，蓄水量約204 立方英里（850 立方公里），約佔全球蓄水量的38%。同一流域也是排放水量最多的地區：每年1,629 立方英里（6,789 立方公里）。這佔全球向海洋排出水量的18%，從1980 年到2009 年，平均每年向海洋排出8,975 立方英里（3,7411 立方公里）的水量。

美國國家航空暨太空總署（NASA）領導的研究估算了300 萬個河段的流量，確定了世界各地人類用水量大的地方，包括科羅拉多河、亞馬遜河、奧蘭治河和墨累-達令河流域的部分地區，此處顯示為灰色。資料來源：美國國家航空暨太空總署

雖然河流不可能出現負排氣量，這項研究的方法不考慮上游流量，但為了方便核算，某些河段的出水量有可能少於入水量。研究人員在科羅拉多河、亞馬遜河、奧蘭治河流域以及澳洲東南部的墨累-達令河流域的部分地區就發現了這種情況。這些負流量大多表示人類大量用水。

第一作者伊麗莎-柯林斯（Elyssa Collins）說：”我們在這些地方看到了水資源管理的痕跡。”

幾十年來，地球河流總水量的估計大多是對1974 年聯合國數據的改進，沒有任何研究能說明水量是如何隨時間變化的。戴維說，由於缺乏對世界河流的觀測，特別是對遠離人類居住區的河流的觀測，因此很難得出更好的估計數字。

另一個問題是，監測大河水位和流量的溪流測量儀比監測小河的要多得多。對陸地徑流–流入河流的雨水和融雪的估計也存在很大的不確定性。

這項新研究的出發點是，流入和流經河流系統的徑流量應與下游測量儀測量的徑流量大致相等。研究人員發現，三個地表模型模擬的徑流量與約1000 個地點的水尺測量值不一致，於是使用水尺測量值來修正模擬的徑流量。

然後，他們在利用陸地高程資料和太空影像（包括美國國家航空暨太空總署的太空梭雷達地形圖任務）繪製的高解析度全球地圖上建立了河流徑流模型。這種方法得出了排泄率，用來估算單一河流和地球上所有河流的平均和每月蓄水量。

使用統一的方法可以對不同地區的流量和人類縮減進行比較。

柯林斯現在是北卡羅來納大學教堂山分校的博士後研究員，他說：”這樣我們就能看到世界上哪裡儲存的河水最多，或者哪裡從河流排入海洋的水量最大。”

編譯來源：ScitechDaily