作者凯特·拉姆塞尔，美国宇航局戈达德太空飞行中心 科罗拉多河沿岸的米德湖
信用:国家公园服务 为了研究人类对淡水资源的影响，科学家们现在对地球湖泊和水库的水位波动进行了第一次全球核算——包括那些以前太小而无法从太空测量的湖泊和水库
这项研究发表在3月3日的《自然》杂志上，依靠的是美国宇航局在2018年9月发射的冰、云和陆地高度卫星2号
冰卫星2号每秒向地球发射10，000个激光脉冲
当反射回卫星时，这些脉冲沿着卫星轨道每28英寸(70厘米)提供高精度的表面高度测量
有了这些数万亿的数据点，科学家们可以区分更多的地球表面特征，如小湖和池塘，并随着时间的推移跟踪它们
科学家用这些高度测量值在22个月内研究了227，386个水体，发现从一个季节到另一个季节，地球湖泊和池塘的水位平均波动约8
6英寸(0
22米)
与此同时，人类管理的水库的水位平均波动幅度几乎是这个数字的四倍——大约34英寸(0
86米)
虽然在他们的研究中，天然湖泊和池塘的数量超过了人类管理的水库的24比1，但科学家计算出，水库占全球总蓄水量变化的57%
领导这项研究的加州斯坦福大学遥感水文学家萨拉·库利说:“了解这种可变性并找到水管理的模式确实表明我们正在改变全球水文循环的程度。”
“人类对储水的影响比我们预期的要大得多
" 为了研究人类对淡水资源的影响，科学家们现在对地球湖泊和水库的水位波动进行了第一次全球核算——包括那些以前太小而无法从太空测量的湖泊和水库
信用:美国宇航局戈达德太空飞行中心/科学可视化工作室 在天然湖泊和池塘中，水位通常随季节而变化，雨季时水位会上升，高温干燥时水位会下降
然而，库利说，在水库中，管理者会影响这种变化——通常在雨季储存更多的水，并在干旱时转移，这可能会夸大自然的季节性变化
库利和她的同事还发现了区域性的模式——在中东、南非和美国西部，水库的变化最大，而湖泊和池塘的自然变化在热带地区更为明显
这些结果为未来研究人类活动和气候之间的关系如何改变淡水的可用性奠定了基础
库利说，随着人口的增长对淡水的需求越来越多，气候变化改变了水在水文循环中的流动方式，像这样的研究可以说明水是如何管理的
库利说:“这种数据集对于观察未来人类对水的管理是如何变化的，以及哪些地区正在经历最大的变化，或者其水储存面临威胁，将是非常有价值的。”
“这项研究为我们提供了一个关于人类如何在全球范围内调节水循环的真正有价值的基线
" 研究人员的方法也依赖于第二次卫星任务——陆地卫星，这是由美国国家航空航天局和美国航天局联合监督的长达数十年的任务
S
地质调查
该小组使用大地卫星衍生的二维水体地图及其大小，为他们提供了世界湖泊、池塘和水库的综合数据库
然后，ICESat-2增加了第三维度——水位高度，不确定性大约为4英寸(10厘米)
当这些测量值在数以千计的湖泊和水库中取平均值时，不确定性会下降得更多
马里兰州格林贝尔特的美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心的冰卫星2号项目科学家汤姆·诺伊曼说，虽然冰卫星2号的任务侧重于地球冰冻圈的冻结水，但创建非冻结水高度的数据产品也是最初计划的一部分
现在，随着卫星在轨道上运行，科学家们发现了比以前预计的更多的小湖泊和水库——在这项研究中，他们发现了只有林肯纪念堂反射池一半大的池塘
“我们现在能够用同一个‘标尺’一遍又一遍地测量所有这些湖泊和水库，”纽曼说
“这是这些高度测量能够实现的另一个科学应用的伟大例子
看到人们能够用这些数据集来研究什么问题是令人难以置信的兴奋
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