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      跟蹤降雨如何改變地球表面有助于預(yù)測洪水
      
			
      
				2018-12-06 15:37:14
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      通過繪制傾盆大雨如何導(dǎo)致地殼下垂和膨脹，科學(xué)家們有朝一日可以更好地預(yù)測洪水。
      

      當(dāng)颶風(fēng)哈維于2017年8月襲擊美國南部時(shí)，它摧毀了降雨記錄，并用大約95立方千米的水沖刷了該地區(qū)，使休斯敦等城市淹沒?？茖W(xué)家利用哈維路徑上219個(gè)GPS站點(diǎn)的每日高程數(shù)據(jù)，追蹤地球表面的上升和下降。“我們的想法是試圖提供一種跟蹤雨水的新方法，”美國宇航局位于加利福尼亞州帕薩迪納的噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的測地員Christopher Milliner說。
      

      跟蹤降雨如何改變地球表面有助于預(yù)測洪水
      

      Milliner和他的同事在9月19日的“ 科學(xué)進(jìn)展”雜志網(wǎng)上報(bào)告說，水的重量導(dǎo)致墨西哥灣沿岸的一些部分下沉多達(dá)21毫米然后反彈，這取決于水流??出或蒸發(fā)的速度。這種跟蹤可以幫助未來預(yù)測洪水可能會(huì)如何移動(dòng)以及它們可能匯集的位置。
      

      氣象預(yù)報(bào)已經(jīng)可靠地追蹤大量降雨的地方，幫助社區(qū)為潛在的洪水做好準(zhǔn)備。但是這些預(yù)測并不能總是預(yù)測水的去向以及它將如何影響地區(qū)水道。因此，Milliner的團(tuán)隊(duì)開始提出一個(gè)問題：“一旦Harvey沉積了水，發(fā)生了什么事?”
      

      哈維洪水的重量引起地球表面高度的波動(dòng)。調(diào)查這種地殼變形表明，當(dāng)颶風(fēng)從頭頂經(jīng)過時(shí)，水匯集在哪里，并幫助研究人員計(jì)算出水的重量。該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，在Harvey在德克薩斯州登陸后，GPS網(wǎng)絡(luò)記錄了一小部分土地在雨水重量下沉，后退到大海，然后在德克薩斯州與路易斯安那州邊界再次登陸。
      

      在暴風(fēng)雨期間，25立方公里的水 - 大約是佛蒙特州的尚普蘭湖 - 匯集在休斯頓周圍的社區(qū)。在哈維之后的日子里，隨著水以每天8立方千米的速度流向大海，大部分沉沒的土地都會(huì)反彈。然后，在接下來的五周內(nèi)，每天有近1立方公里的地下水通過蒸發(fā)蒸發(fā)損失到大氣中，進(jìn)一步刺激了地殼的緩慢上升。米爾納說，他和他的團(tuán)隊(duì)對(duì)GPS網(wǎng)絡(luò)能夠捕獲逐漸提升感到驚訝。
      

      數(shù)十年來，GPS系統(tǒng)一直用于跟蹤地殼變形，但通常按月或每年的時(shí)間尺度進(jìn)行。例如，科學(xué)家們計(jì)算了2011-2017年干旱期間加利福尼亞中央河谷的下沉和隆起速度，并繪制了喜馬拉雅山區(qū)積雪的重量。科學(xué)家還利用現(xiàn)場調(diào)查，光學(xué)圖像和其他衛(wèi)星系統(tǒng) - 例如重力恢復(fù)和氣候?qū)嶒?yàn)，或GRACE，跟蹤地球引力變化的衛(wèi)星 - 來繪制地殼變形圖。
      

      Milliner的團(tuán)隊(duì)“非常迅速地處理了數(shù)據(jù)”，紐約布法羅大學(xué)的地理學(xué)家Estelle Chaussard說，他沒有參與這項(xiàng)研究。“這可能成為我們可以在短時(shí)間內(nèi)使用以試圖幫助響應(yīng)并更好地了解洪水流向何處的東西。”
      

      米爾納說，下一步是針對(duì)較小的風(fēng)暴測試這種方法。因?yàn)楣S傾倒了這么多水，所以測量相對(duì)容易。他希望確保這項(xiàng)技術(shù)足夠靈敏，能夠繪制風(fēng)雨較少的地區(qū)，這些地區(qū)降雨量較少，但仍有可能引發(fā)洪水問題。
      
			

			
        
      
			
      
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