美國科學家利用地震測量技術 更準確評估地下水位李佩璇 (2024-08-07 17:08:50)

美國加州理工學院研究人員透過一種能在地震期間測量地面震動，或是偵測交通等人類活動產生振動的新技術：分散式聲波感測來測量包氣帶的土壤濕度。

編譯／Elisa

傳統上，要隨著時間和不同地區來測量位在包氣帶（vadose zone）、也就是地表和地下含水層間淺層區域的地下水位波動（underground moisture）時，往往會依靠衛星圖像技術。但衛星圖像平均解析度低，無法穿透地表以下。此外包氣帶的濕度等級可能會迅速變化，遇上雷雨時就會飽和，不過幾天之內就會變得乾燥。

測量地震新技術也能偵測出地下水位

不過美國加州理工學院研究人員透過一種能在地震期間測量地面震動，或是偵測交通等人類活動產生振動的新技術：分散式聲波感測（Distributed acoustic sensing, DAS）來測量包氣帶的土壤濕度。DAS技術原理是當地震波或任何振動穿過地下光纖電纜時，雷射光會彎曲和折射，藉由測量這些變化就能收機這些波動的詳細資訊。

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了解地下水含量對保護水資源至關重要

科學家後來發現DAS技術還能追蹤地下水層變化時的振動，持續收集數據長達五年並開發模型，顯示包氣帶溼度如何隨時間變化，推斷範圍可達相當整個莫哈維沙漠（Mojave desert）。結果發現，在2019到2022年的歷史性乾旱期間，加州莫哈維地區包氣帶每年下降的水位達0.25公尺，水量相當於一個胡佛大壩。這項測量新技術對管理和保護水資源來說至關重要，科學家也希望將其擴大應用至沙漠以外地區。

資料來源：Interesting Engineering

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