衛星系統測定華北平原水位變化　每年流失地下水60億至80億噸

5月23日，兩顆美國「重力恢復與氣候實驗後續」衛星（Gravity Recovery and Climate Experiment Follow-On，以下簡稱GRACE）發射升空。它們將接替2017年10月退役的兩顆GRACE衛星，繼續探測地球重力場變化。
據知，中國科學院測量與地球物理研究所馮偉博士團隊即基於GRACE數據，今年3月在《遙感》（Remote Sensing）發表論文，指出華北平原每年地下水超採達到60億至80億噸。

據《新京報》5月28日報道， 自1979年中國有地下水紀錄以來，華北平原地下水水位以每年0.5到1米的速度下降。早於2011年，原環保部和國土資源部即公布，在面積達30萬平方公里的華北平原上，地下水水位漏斗面積達7萬多平方公里，部份城市地下水水位累計下降達30至50米，局地累計水位下降超過100米，為世界最大的地下水「漏斗區」。

流失面積可達70個香港之大

換言之，粗略按土地面積計算，華北地下水流失面積可達70個香港之大。中國地質科學院水文地質環境地質研究所所長石建省亦曾稱，華北一些城鄉集中供水的水井已經打到500米深，這些水像化石資源一樣，很難更新補充，而據知中國民間開井深度本來長期在20米至30米左右。

雖則華北平原地下水流失並非新問題，但GRACE提供更準確的觀測手段。馮偉說，國家地下水公報通常只公布淺層地下水的情況，即華北每年虧損約十幾億噸地下水，但基於衛星數據測算結果為年均60億至80億噸，這意味著深層地下水的虧損量是淺層地下水的5至6倍。

過往探測手段主要監測淺層地下水流失

GRACE系統始建於2002年，當年德美兩國合作發射兩顆衛星，在距離地面400多公里的軌道上運行。根據兩顆衛星的距離變化，研究者可以反覆推算出地球重力場發生的改變，而地球重力場變化則是物質遷移所導致，包括水儲量、冰川品質、海水品質的變化等。

在降水較多的地區，例如中國華南，地球重力場主要由於地表水和土壤水的變化導致。而在相對乾旱的地區，地下水變化是影響地球重力場變化的重要因素之一。因此，在諸如中國華北平原的乾旱地區，GRACE觀測數據較能反映地下水的演變。馮偉亦指出，過往探測手段如水井監測和水文建模，主要用於衡量淺層地下水流失，GRACE則能進而揭示深層地下水虧損。