23 research outputs found

    Groundwater Depletion in the Middle East from GRACE with Implications for Transboundary Water Management in the Tigris-Euphrates-Western Iran Region

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    In this study, we use observations from the Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) satellite mission to evaluate freshwater storage trends in the north-central Middle East, including portions of the Tigris and Euphrates River Basins and western Iran, from January 2003 to December 2009. GRACE data show an alarming rate of decrease in total water storage of approximately -27.2 plus or minus 0.6 millimeters per year equivalent water height, equal to a volume of 143.6 cubic kimometers during the course of the study period. Additional remote-sensing information and output from land surface models were used to identify that groundwater losses are the major source of this trend. The approach used in this study provides an example of ''best current capabilities'' in regions like the Middle East, where data access can be severely limited. Results indicate that the region lost 17.3 plus or minus 2.1 millimeters per year equivalent water height of groundwater during the study period, or 91.3 plus or minus 10.9 cubic kilometers in volume. Furthermore, results raise important issues regarding water use in transboundary river basins and aquifers, including the necessity of international water use treaties and resolving discrepancies in international water law, while amplifying the need for increased monitoring for core components of the water budget

    Mesures gravimétriques au sol et satellitaires: étude du rapport entre variation de pesanteur et déplacement vertical et apport de la mission spatiale GRACE à l'étude des surcharges hydrologiques et des très grands séismes

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    We model the ratio between gravity variation and ground vertical displacement that are due to a load located at the surface of a stratified, spherically symmetric and elastic earth model. Theoretical results are compared to numerical values found for different loads by using outputs of global models. We assess the resolution and the accuracy of the temporal variations of the water content in the ground estimated by the GRACE space gravity mission. These are compared to the seasonal variations predicted by several hydrological models. In Europe, the validation of the GRACE measurements by those of the GGP network gravimeters is based on a principal component analysis and highlights the drought of summer 2003. The gravitational coseismic and postseismic signatures of the Sumatra earthquake (2004) are extracted from the GRACE data. A modelling of the coseismic effect shows that the static response of the ocean must not be neglected.Nous modélisons le rapport entre variation de pesanteur et déplacement vertical du sol dus à une surcharge à la surface d'un modèle de Terre à symétrie sphérique, stratifié et élastique. Les résultats théoriques sont comparés aux valeurs numériques trouvées pour diverses charges à partir des sorties de modèles globaux. Nous évaluons la résolution et la précision des variations temporelles du contenu en eau du sol estimées par la mission de gravimétrie spatiale GRACE. Celles-ci sont comparées aux prédictions des variations saisonnières de plusieurs modèles hydrologiques. En Europe, la validation des mesures GRACE par les mesures des gravimètres du reseau GGP repose sur une analyse en composantes principales et met en évidence la sécheresse de l'été 2003. Les signatures gravitationnelles cosismique et postsismique associées au séisme de Sumatra (2004) sont extraites des données GRACE. Une modélisation de l'effet cosismique montre que la réponse statique de l'océan ne peut être negligée

    Ground and space gravity measurements : study of the ratio between gravity variation and vertical displacement and contribution of the GRACE space mission to the study of hydrological loadings and very large earthquakes

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    Nous modélisons le rapport entre variation de pesanteur et déplacement vertical du sol dus à une surcharge à la surface d'un modèle de Terre à symétrie sphérique, stratifié et élastique. Les résultats théoriques sont comparés aux valeurs numériques trouvées pour diverses charges à partir des sorties de modèles globaux. Nous évaluons la résolution et la précision des variations temporelles du contenu en eau du sol estimées par la mission de gravimétrie spatiale GRACE. Celles-ci sont comparées aux prédictions des variations saisonnières de plusieurs modèles hydrologiques. En Europe, la validation des mesures GRACE par les mesures des gravimètres du réseau GGP repose sur une analyse en composantes principales et met en évidence la sécheresse de l'été 2003. Les signatures gravitationnelles cosismique et postsismique associées au séisme de Sumatra (2004) sont extraites des données GRACE. Une modélisation de l'effet cosismique montre que la réponse statique de l'océan ne peut être négligée.We model the ratio between gravity variation and ground vertical displacement that are due to a load located at the surface of a stratified, spherically symmetric and elastic earth model. Theoretical results are compared to numerical values found for different loads by using outputs of global models. We assess the resolution and the accuracy of the temporal variations of the water content in the ground estimated by the GRACE space gravity mission. These are compared to the seasonal variations predicted by several hydrological models. In Europe, the validation of the GRACE measurements by those of the GGP network gravimeters is based on a principal component analysis and highlights the drought of summer 2003. The gravitational coseismic and postseismic signatures of the Sumatra earthquake (2004) are extracted from the GRACE data. A modelling of the coseismic effect shows that the static response of the ocean must not be neglected

    Ground and space gravity measurements : study of the ratio between gravity variation and vertical displacement and contribution of the GRACE space mission to the study of hydrological loadings and very large earthquakes

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    Nous modélisons le rapport entre variation de pesanteur et déplacement vertical du sol dus à une surcharge à la surface d'un modèle de Terre à symétrie sphérique, stratifié et élastique. Les résultats théoriques sont comparés aux valeurs numériques trouvéWe model the ratio between gravity variation and ground vertical displacement that are due to a load located at the surface of a stratified, spherically symmetric and elastic earth model. Theoretical results are compared to numerical values found for dif

    Mesures gravimétriques au sol et satellitaires (étude du rapport entre variation de pesanteur et déplacement vertical et apport de la mission spatiale GRACE à l étude des surcharges hydrologiques et des très grands séismes)

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    Nous modélisons le rapport entre variation de pesanteur et déplacement vertical du sol dus à une surcharge à la surface d un modèle de Terre à symétrie sphérique, stratifié et élastique. Les résultats théoriques sont comparés aux valeurs numériques trouvées pour diverses charges à partir des sorties de modèles globaux. Nous évaluons la résolution et la précision des variations temporelles du contenu en eau du sol estimées par la mission de gravimétrie spatiale GRACE. Celles-ci sont comparées aux prédictions des variations saisonnières de plusieurs modèles hydrologiques. En Europe, la validation des mesures GRACE par les mesures des gravimètres du réseau GGP repose sur une analyse en composantes principales et met en évidence la sécheresse de l été 2003. Les signatures gravitationnelles cosismique et postsismique associées au séisme de Sumatra (2004) sont extraites des données GRACE. Une modélisation de l effet cosismique montre que la réponse statique de l océan ne peut être négligée.We model the ratio between gravity variation and ground vertical displacement that are due to a load located at the surface of a stratified, spherically symmetric and elastic earth model. Theoretical results are compared to numerical values found for different loads by using outputs of global models. We assess the resolution and the accuracy of the temporal variations of the water content in the ground estimated by the GRACE space gravity mission. These are compared to the seasonal variations predicted by several hydrological models. In Europe, the validation of the GRACE measurements by those of the GGP network gravimeters is based on a principal component analysis and highlights the drought of summer 2003. The gravitational coseismic and postseismic signatures of the Sumatra earthquake (2004) are extracted from the GRACE data. A modelling of the coseismic effect shows that the static response of the ocean must not be neglected.STRASBOURG-EOST (674822249) / SudocSudocFranceF

    Retrieval of Large-Scale Hydrological Signals in Africa from GRACE Time-Variable Gravity Fields

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    International audienceSince its launch in April 2002, the Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) mission is recording the Earth's time-variable gravity field with temporal and spatial resolutions of typically 7-30 days and a few hundreds of kilometers, allowing the monitoring of continental water storage variations from both continental and river-basin scales. We investigate here large scale hydrological variations in Africa using different GRACE spherical harmonic solutions, using different processing strategies (constrained and unconstrained solutions). We compare our GRACE estimates to different global hydrology models, with different landsurface schemes and also precipitation forcing. We validate GRACE observations through two different techniques: first by studying desert areas, providing an estimate of the precision. Then we compare GRACE recovered mass variations of main lakes to volume changes derived from radar altimetry measurements. We also study the differences between different publicly available precipitation datasets from both space measurements and ground rain gauges, and their impact on soil-moisture estimates
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