地震技术揭示了 2023 年的强烈风暴对大洛杉矶地区水层的影响方式

研究人员报告称，尽管 2023 年初南加州的降雨量创下了历史纪录，但该地区只有一小部分的地下水储量得到了补充。他们的研究利用了整个大洛杉矶地区的地震噪声数据，凸显了对改进该州关键地下水储备进行监测和管理的迫切需要。在经历了长达二十年的严重干旱之后，加州在 2023 年迎来了降雨量的突如其来的气象学改变。从 2022 年底到 2023 年初，连续出现了 16 条大气河流，接着在 8 月出现的飓风希拉里（Hurricane Hilary）带来了强降雨，导致了该地区有记录以来降雨量最高的一年。大洛杉矶地区的降雨量达到历史常态的 300%。尽管这段时间的强降水迅速补充了加州地表水库的水量，使其达到历史平均水平的 128%，但地下水储量的恢复程度则仍不确定。对地下水储量变化进行准确量化对于评估干旱影响和确保可持续性水资源管理至关重要。然而，要做到这一点仍面临复杂挑战，特别是在对从流域到集水区尺度上的资源规划至关重要。Shujuan Mao 和同事的研究所侧重的是洛杉矶地区；该研究证明，地震噪声分析可以高分辨率地有效追踪地下水储量的变化。利用现有地震仪网络从 2003 年到 2023 年的环境场干涉测量和被动数据，Mao 等人测量了地震波速度的变化；这些变化反映了由地下水补给引起的地下水分布的变化。区域地震水文图显示，2023 年的风暴仅补充了过去二十年间流失的约 25% 的地下水，它突显了地下水长时间的大量消耗以及深层含水层在十年尺度上的缓慢恢复。Taka’aki Taira 和 Roland Bürgmann 在相关的《视角》中写道：“将 Mao 等人的地震成像技术与现有的方法（如现场井监测和基于卫星或空中的遥感观测）相结合，人们可以实现对地下水的全面追踪。这将有助于确保为子孙后代保存可持续的水资源。”