遥感水文与水资源 2022-10-16 20:48 发表于北京

01 引言

10月13日，美国地质调查局(United States Geological Survey, USGS) 发布了20余年来首幅新版水循环示意图，历史上首次引入人类活动对水循环的影响。美国地球物理联合会(American Geophysical Union, AGU)会刊EOS(Earth & Space Science News)发布新闻介绍了该新版示意图。现将该报道翻译整理，以飨读者。

02 正文

美国地质调查局发布的水循环示意图被美国和全球数以万计的学生使用，也是许多相关图表的基础。尽管人类利用河水灌溉、开采地下水，水循环示意图长期以来仅包括其中“自然”循环部分。10月13日，美国地质调查局发布了20余年来首幅新版水循环示意图，历史上首次引入人类活动对水循环的影响。

新版水循环示意图

来源：Hayley Corson-Dosch/USGS VizLab

过去20年间科学家对人类在水循环中关键作用的揭示，以及可视化表达的进步促成了这一改变。任职于美国地质调查局负责设计新版示意图的VizLab的数据可视化专家Cee Nell表示：“我们只有改变过去的认识才能实现水资源的可持续使用。” 除了海洋蒸发、陆地降水、径流等自然过程，新的示意图基于对全球主要水循环的监测数据，加入了畜牧业用水、城市径流、工业用水、生活用水和其他人类活动的影响。

2019年，伯明翰大学生态水文和生物地球化学专家Stefan Krause曾在《Nature Geoscience》上发文，讨论水循环示意图中缺少展示人类活动和基础设施影响的现象。在他所调研的464幅示意图中，仅15%囊括了人类活动。没有参与设计的他对新示意图有很高的评价：“总的来说，这是个很大的进步，是更全面认识全球水循环的重要一步。”

美国地质调查局旧版示意图用箭头展示了一个大的水循环，这被Nell认为会使读者误以为水循环仅有一个大循环。“我们希望读者了解到，水循环事实上是由许多不同方向上的连续的小得多的循环组成的。”他补充道。在新版示意图中，表示水循环的箭头被设计得与湖、海等储水区域视觉突出程度相近。

2000年起使用的旧版示意图，不包括人类影响

来源：Howard Perlman and John Evans/USGS

“在美国，用水量最大的是热电站，在那儿水用于冷却。”Nell接着说，“从热电站排出的水可能影响周边水质。”因此，热电站和其他一些没有标注的设施也被包括在了示意图中。“若你愿仔细读图，一定能发现不少隐藏的惊喜。”Nell补充道。

Krause对新示意图也提出了建议。首先，他希望加入更多人类活动对水循环的影响，例如河道截弯取直、对绿水（储存在土壤中仅能被当地植被利用的水）的使用等。此外，他还建议进一步补充对图例的说明。

可及性是新版示意图设计过程中的主要考虑因素。仅使用蓝色，再利用灰度展示地貌和不同标记物实现了较高的对比度，方便视觉障碍群体读图。示意图的目标读者是8年级学生，目前只有英语和西班牙语版，但最终会被翻译成60种语言。“我们希望读者关注水，其他是次要的。细节丰富当然好，但会降低视觉上的突出效果。”Nell最后强调，“水是主要传达的信息。”

Citation: Duncombe, J. (2022), Not your childhood water cycle, Eos, 103, https://doi.org/10.1029/2022EO220499. Published on 13 October 2022.