長期以來,大洛杉磯地區一直是嚴格的地震監測的主題。高度敏感的地震米網絡在恆定的守夜中為地震而言。
現在,斯坦福Doerr可持續發展學院的研究人員已經開發了一種新的方式來利用現有基礎設施及其數十年的數據來估算該地區含水層的水位,該含水層為洛杉磯和橙色縣的約1000萬居民提供服務。
研究人員分析了2023年曆史悠久的大氣河風暴的影響,該風暴在短短三個月內拋棄了加利福尼亞20世紀20世紀平均降水量的140%以上。
這些降雨,以及2023年8月從颶風希拉里(Hilary)的南加州降雨,幾乎補充了地面儲層和淺水含水層,數十年來乾旱和地下水提取,這是一項研究,這項研究是一項研究。科學顯示。
但是,即使是一年的極端降水也未能補充位於表面以下50米或更多的含水層。與淺含水層不同,這些更深的含水層僅恢復了自2006年以來損失的地下水的25%。
“儘管2023年的巨大風暴和颶風hilary幫助恢復了地表水庫,但我們發現深水含水層中仍然存在大量耗盡,”主要研究作者Shujuan Mao說,他完成了大部分工作,他完成了大部分工作,他是George A. Thompson Postcostoral exull the Dopopctoral exgele Doerr可持續發展學院,現在是德克薩斯大學奧斯汀分校的助理教授。
“看來,一個史詩般的風暴季節不足以恢復在最近的干旱中積累的地下水耗盡。深層含水層將需要更多的潮濕年份才能完全恢復。”她說。
新方法
在斯坦福大學地球物理學家格雷戈里·貝羅薩(Gregory Beroza)和威廉·埃爾斯沃思(William Ellsworth)的指導下,毛澤東開發了這種方法,並開發了一種新的“地震乾旱指數”,用於量化不同深度的水缺損。指數價值在很大程度上加強了水管理人員已經知道的東西 - 充電深層含水層可能需要很多年- 但可能會為外行觀眾提供直接的度量,他們可能認為大雨意味著水供應已完全恢復。
埃爾斯沃思(Ellsworth)將這種新方法描述為一種“革命性的”工具,用於在高分辨率下使用數十年的地震振動在傳統上被認為是地震界的“噪音” 。
“我們可以使用環境地震振動並分析地震波的速度以感知含水層。這些地球物理學名譽教授埃爾斯沃思(Ellsworth)解釋說,這些都是各種不同來源的振動,包括風,交通和海浪,包括風,交通和海浪。
埃爾斯沃思(Ellsworth)驚訝地看到地震波速度的微小變化能夠測量以監測地下水位的水平。他說:“比賽非常出色。”
傳統上,測量地下水水平需要鑽深井。毛解釋說,專門的監控井的成本可能在100,000至200,000美元之間,只能在一個地點衡量。新的地震方法可以一次測量整個盆地,跨越降至800米(約半英里)的不同深度,並且數十年來。
“這項新技術有可能改變地下水管理的遊戲改變,因為它使我們進入了一個可能的未來,我們可以測量地下水充電- 有多少以及在哪裡進行,就像我們在地表水的溪流儀表上一樣。 ” Doerr可持續發展學院的韋恩·洛爾地球科學教授貝拉薩(Beroza)。
為了更好地了解其含水層系統並支持可持續的地下水管理,加利福尼亞自2021年以來一直在關鍵的地下水盆地繪製地質,使用了約1,000英尺機載地球物理儀器。但是這些調查並未揭示過去或現在的地下水水平。
“我們意識到,有一種更實惠的方法來衡量地下水動力。地震基礎設施已經到位,數據已被捕獲了數十年。”毛澤東說。 “這是一項購買的一項免費技術。”
發現最新的科學,技術和空間100,000個訂戶依靠Phys.org進行日常見解的人。
註冊我們免費新聞通訊並獲得有關突破的最新信息,
創新和研究 - 每天或每週。
水災
鑑於新方法的效率和分辨率,作者希望水管理人員使用新方法評估方法來確保可以將更多的降水轉移到地下儲層中,估計能夠存儲盡可能多地存儲作為加利福尼亞州主要地面儲層的水量的17倍。
另一個開放的問題是,在長期的干旱和歷史過度使用之後,多孔的含水層是否沒有崩潰,以至於他們無法像以前那樣含有盡可能多的水。埃爾斯沃思(Ellsworth)指出,由於含水層耗竭,數十年來,聖華金山谷(San Joaquin Valley)南部的土地被淹沒了數十英尺。
毛說:“含水層存儲容量的損失可能是不可逆的。” “我們希望我們的方法可以幫助水機構填補其監視數據,完善水文建模並為水利用和保護的決定提供空白。”
其他合著者包括德克薩斯大學達拉斯分校地球物理助理教授Zheng Yujie Zheng。
更多信息:
Shujuan Mao,《深度依賴性的地震傳感》,從2023年大氣河風暴中恢復地下水科學(2025)。doi:10.1126/science.adr6139。www.science.org/doi/10.1126/science.adr6139
引用:
研究發現,洛杉磯地下水在2023年的洪水之後仍被耗盡(2025年,2月13日)