蒙古高原地下水储量二十年时空演变与可持续性分区对SDG 6.6的支撑机制研究

本文系统评估了2002–2023年蒙古高原地下水储量（GWS）的时空变化，揭示整体以?2.96 mm/yr速率下降，并存在东西部异质性。通过融合GRACE与GLDAS数据，结合气候与人为驱动因子分析，提出以降水减蒸散（P?ET）与GWS趋势的双指标分类法，创新性关联地下水可持续性与SDG 6.6实施，为干旱区水资源管理提供可解释性评估框架。

　　

Highlight

地下水是支持干旱与半干旱地区可持续开发目标（SDGs）的关键资源，尤其在蒙古高原（MP），其占蒙古总用水量的82%以上。本研究旨在加强地下水储量（GWS）与地方SDG实施间的联系，构建了一个综合分析框架，涵盖地下水变化检测、驱动力分析和地下水可持续性评估。该框架量化了2002年4月至2023年12月MP地下水储量变化，结果显示整体变化速率为?2.96 mm/yr，西部和北部增加，而东部、中部和南部减少。戈壁地区GWS呈上升趋势。归因分析表明，GWS增加区域更多受降水较高和蒸散较低的气候条件影响，而显著下降区域则与天然补给不足及人类活动强度较高相关。相比之下，冬季降水补给对减缓地下水储量下降起到关键作用。在MP五大流域中，导致地下水枯竭的主导因素各异，受人口、牲畜、农业和采矿等社会因素驱动。结合降水减蒸散（P?ET）与GWS趋势的双指标分类，为评估地下水可持续性提供了便捷、可解释且客观的方法，与可靠性-韧性-脆弱性（RRV）框架高度吻合。这一组合策略不仅捕捉地下水趋势，还通过将地方可持续性水平与环境及人为驱动因子联系，增强可解释性，强调需要针对性管理以支持SDG 6.6。

Study area

蒙古高原（MP）包括中国内蒙古自治区、蒙古国以及西伯利亚东部的俄罗斯部分地区，如图1a所示。地势较高，西南部海拔超过4000米，向东北逐渐降低。景观主要以森林、草原和荒芜区覆盖，水资源稀疏且分布不均。

Spatial and temporal variations in groundwater storage

MP的GWS呈现整体下降趋势（?2.96 mm/yr）。GWS存在明显空间差异，西部和北部总体呈上升趋势，而东部、中部和南部则下降（图3）。对27个省级行政区的趋势分析揭示了各地区整体地下水趋势（图4）。所有省级行政区均显示负年GWS趋势。仅有一个像素的Orkhon被排除。显著下降区域...

Conclusion

GWS的估算及其驱动因素的识别对于推动水文研究和确保可持续水资源管理至关重要，尤其在观测数据有限的区域。在本研究中，为加强GWS评估与地方SDG 6实施的联系，我们整合了CSR、GFZ和JPL数据中心的GRACE卫星数据以及多源GLDAS数据，获得了2002年4月至2023年12月MP的GWSA数据。