2024年全球水储量报告，正在枯竭的水资源
水是地球上最基础的资源，2002年，NASA和德国联合发射的GRACE卫星首次让人类能够精确测量全球水储量的变化，20多年后的今天，数据显示地球的水资源正在加速枯竭，现在还有多少陆地水储量呢？全球水储量为何下降呢？
GRACE如何揭露全球淡水流失
GRACE卫星的核心原理是利用重力场变化反推地表质量分布。当某个地区的水增加或减少时，地球的局部重力会随之改变，两颗GRACE卫星通过微波测距，精确捕捉这种微小变化，进而计算水储量的变动。当然，数据需结合降水、灌溉记录等数据辅助分析。
早前的一项研究，将全球划分为34个热点区域，发现淡水储量的变化可分为三类：冰盖和冰川融化、地下水枯竭、降水。研究揭示了一个严峻的现实，全球淡水正在以不同速度流失或转移，而人类活动和气候变化是主要推手。这种变化并非均匀分布，而是由局部的人类选择与全球气候变化交织而成。从区位上，淡水正从干旱的中纬度向高纬度和热带转移。。
在冰盖和冰川融化方面，南极和格陵兰每年分别减少127.6亿吨和279亿吨冰，这些冰融化后直接进入海洋，推升全球海平面；阿拉斯加和加拿大群岛冰川退缩导致每年损失62.6亿和74.6亿吨水。
地下水枯竭方面，主要是农业灌溉造成的。印度北部每年流失19.2亿吨地下水，华北平原每年减少11.3亿吨，中东沙特阿拉伯每年减少105亿吨，这些地区的地下水枯竭是人为的，可避免的，但需要通过人为干预缓解。全球38%的灌溉依赖地下水，，而印度、中国华北平原等区域地下水下降，会影响粮食安全风险。
降水方面，变化与气候周期相关，可能被气候变化放大，比如，非洲奥卡万戈三角洲陆地水储量增加295 亿吨，源于长期干旱后的降水恢复。
图：基于 2002 年 4 月至 2016 年 3 月 GRACE 观测数据获取陆地水储量趋势（单位：厘米/年）🔽
简要解释了每个研究区域趋势的成因，并按类别用颜色编码。为了便于可视化，趋势图采用半径 150 公里的高斯滤波器进行平滑处理；但所有计算均以数据产品的原始 3° 分辨率进行。
2024年度全球陆地水储量
陆地水储量这个概念来描述地表和地下的总储水量，包括河流、湖泊、地下水、土壤水分、冰川和积雪。报告基于GRACE等卫星数据，2024年全球陆地水储量比2023年减少了796立方千米，比2002–2023年均值少7404立方千米。人为因素占主导作用，占比63%共计504立方千米，自然因素占比37%共计292立方千米，主要由于气候波动加剧失衡。
人为因素主要包括地下水超采和全球变暖导致极地和高山冰川加速消融。农业灌溉、工业用水和城市扩张导致许多地区地下水严重透支，例如印度北部地下水水位比2001-2023年平均值降低了90cm；中国华北平原因长期超采比2001-2023年平均值降低了30cm。全球变暖导致格陵兰冰盖每年损失2570亿吨冰，南极洲每年损失1150亿吨冰，加拿大和阿拉斯加的冰川区陆地水储量相对2002-2023平均值损失甚至超过600cm。
自然因素主要为厄尔尼诺现象和长期干旱导致，例如，南美洲受厄尔尼诺影响，亚马逊地区陆地水储量相对2002-2023平均值下降48cm，北美洲西部因持续干旱，加拿大陆地水储量相对2002-2023平均值下降51cm。然而，即便是这些自然因素变化，也可能因人类活动而加剧。
目前缺水比较严重的区域主要出现在南美洲亚马逊、北非和中东、印度和华北平原等区域，亚马逊部分雨林区域甚至出现罕见干旱，导致河流断流。虽然，全球陆地水储量下降，但局部还是有洪水频发，比如东非肯尼亚、索马里等地洪水频发。
图：陆地水储量异常🔽
a 、GRACE/FO 陆地水储量 (TWS) 总异常（黑色）的年平均时间序列及其自然（黄色）和人为（紫色）成分。b 、 2024 年相对于 2002-2023 年基线的 GRACE/FO TWS 年平均异常。阴影表示持续 TWS 下降与冰盖和冰川损失（南极洲、格陵兰岛、加拿大群岛、阿拉斯加湾沿岸和巴塔哥尼亚）、人为地下水枯竭（中东、撒哈拉沙漠、中国西北部、华北平原、印度北部和加利福尼亚中部谷地）和蓄水（中国三峡大坝）有关的地区，如参考文献所示。c、2023 年和 2024 年 TWS 异常的差异。与冰损失和地下水枯竭相关的 TWS 损失导致全球 TWS 总量减少，而自然变化受到气候变化的调节。
❓思考题：2024年全球陆地水储量相比2023年减少了多少？
A.500 km³
B.796 km³
C.1,000 km³
D.200 km³
参考答案：（点击查看）
B.解析：2024年全球陆地水储量减少了796 km³，主要由于人为因素（如地下水超采）和自然气候波动（如厄尔尼诺）。
地球的水储量不是无限的，它还会持续流淌多久？2024年的全球陆地水储量数据就是一个很好的警示~~~
参考文献：Bailing Li, Matthew Rodell & Himanshu Save ，Terrestrial water storage in 2024. Nature Reviews Earth & Environment volume 6, pages261–263 (2025)，doi：10.1038/s43017-025-00659-w