利用GRACE卫星重力数据监测得到的华北地下水2003-2010年变化趋势图

地下水是全球陆地水循环中的重要组成部分，是农业灌溉、工业用水和城市生活用水的重要淡水来源之一。自20世纪中叶以来，由于气候变化、农业和城市的快速发展，我国华北地区的地下水超采现象严重，产生了大面积的地下水降落漏斗，并由此导致大面积地面沉降、海水入侵、地下水污染和土壤盐化等一系列环境地质问题，威胁着生态环境，严重制约了社会经济发展。

中科院测量与地球物理研究所“卫星大地测量与全球环境变化”研究团队冯伟博士、钟敏研究员、许厚泽院士，与法国空间局/大地测量研究中心（CNES/GRGS）Richard Biancale教授和Jean-Michel Lemoine博士、国际水资源协会主席夏军教授(武汉大学/中科院地理所)合作，在GRACE卫星重力监测华北地下水方面开展了深入研究，首次利用GRACE卫星重力数据和土壤水资料定量估计了近十年来华北地下水储量变化的时空分布和长期趋势。研究发现，华北地区（包括北京、天津、河北和山西）每年损耗约83±11亿吨地下水。这一结果是早期基于浅层地下水统计数据估算结果的3倍多。两者之间的巨大差异表明，华北地区深层地下水损耗远大于浅层地下水损耗。早期的研究可能大大低估了华北目前面临的严重地下水危机。此外，研究还发现，华北地下水减少最明显的地区主要在石家庄、保定等太行山山前平原区和北京、天津等地。

该研究成果于2013年3月在国际水资源领域著名期刊《Water Resources Research》上发表，题为Evaluation of groundwater depletion in North China using the Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) data and ground-based measurements (DOI: 10.1002/wrcr.20192)。该项研究拓展了GRACE在地下水监测方面的应用，加深了人们对华北地区地下水的认识，对了解地球系统的质量变化和迁移、区域水资源管理和开展全球水循环研究具有重要意义。

该研究获得了国家973项目、国家自然科学基金、国家基金创新研究群体科学基金、中科院国家外专局创新团队国际合作伙伴计划和中科院“中法联合培养博士生”项目的资助。