墨西哥城正在下沉 NASA雷達揭示驚人的地面塌陷

墨西哥城正陷入一個危險的“惡性循環”。隨著地下水被不斷抽取，城市地表持續下沉，而且不同區域下沉速度嚴重不均，整片街區以迥異的速率塌陷。 這種“失衡下沉”撕裂供水管道、下水道和水井，造成泄漏和巨量水損失，城市為彌補缺口又不得不抽取更多地下水，進一步加劇地面塌陷。

科學界早在上世紀就注意到這一問題，墨西哥工程師羅伯托·加約爾早在1925年就首次識別出墨西哥城的地面沉降現象。 近百年后的今天，美國國家航空航天局（NASA）和印度空間研究組織（ISRO）將一套全球最強大的合成孔徑雷達系統對準這座正在緩慢下沉的特大城市，試圖以前所未有的精度描繪地表變形圖景。

這顆名為“NASA-ISRO合成孔徑雷達衛星”（NISAR）的衛星，能夠極高精度地追蹤地球表面的細微變化。 在對墨西哥城的觀測中，它清晰揭示出城市地下結構的變化，標出一些區域每月下沉超過半英寸（約2厘米）。 最新雷達圖像顯示，深藍色區域代表月下沉量超過2厘米，而黃色和紅色區域則被認為是“殘余噪聲信號”，預計隨著NISAR積累更多數據將逐漸被濾除。

墨西哥城原是阿茲特克人于14世紀在特斯科科湖上的城邦特諾奇蒂特蘭，湖水在隨后數百年被逐步排干，但今天的墨西哥城依然坐落在一片充滿地下水的含水層之上。 自1925年首次確認地面沉降以來，這座首都的人口已經增長到超過2200萬，人口激增帶來用水需求飆升。 一份報告指出，地下水抽取如今大約占到墨西哥城供水總量的60%，使地面沉降問題愈演愈烈。

NISAR的最新圖像中，一個細節尤為醒目：墨西哥城貝尼托·華雷斯國際機場正好位于深藍色高沉降區之內。 NASA副項目經理克雷格·弗格森表示，這類圖像證明NISAR的測量結果符合預期。 更廣泛地看，這并不是唯一受影響的關鍵交通基礎設施：早在2021年，一段地鐵高架橋因結構失效而坍塌，造成26人死亡，事故原因之一就被歸咎于地面沉降對這條美洲最繁忙城市軌道系統之一的長期侵蝕和破壞。

作為目前造價最高的地球成像衛星之一，NISAR配備直徑約12米的可展開雷達反射天線，是NASA迄今送入太空的最大雷達天線。 衛星以高頻率重復觀測地球表面，每12天就能對地球進行兩次掃描，為持續監測地表形變提供了前所未有的時間和空間分辨率。 本次用于分析墨西哥城沉降的圖像數據采集時間從2025年10月持續到2026年1月，勾勒出這座城市在短短幾個月中的形變軌跡。

“差異沉降”的威脅在世界多地都有體現，而墨西哥城是其中典型案例。 2024年，墨西哥城的自來水供應一度被認為只剩下數月的安全緩沖期，用水危機迫使城市進一步依賴地下水抽取，從而強化了此前的惡性循環。 同年，墨西哥國立自治大學遙感專家達里奧·索拉諾-羅哈斯發表研究，集中探討墨西哥城嚴重的“差異沉降”問題。 該研究顯示，在同一城市中，有些區域年下沉速率可達50厘米，而另一些區域幾乎靜止，這種劇烈的不均勻形變給跨區基礎設施帶來巨大安全隱患。

差異沉降的危險在于，很多大型基礎設施系統往往跨越多個地段：一條地鐵隧道可能穿越沉降速度截然不同的區域，如果某一段路基持續快速下沉，而鄰近區塊幾乎不動，就會在結構上產生巨大的額外應力，甚至導致隧道或橋梁塌陷。 科學家希望，NASA和ISRO提供的高精度數據，有助于識別這些高風險區域，從而為工程加固和城市規劃提供依據，避免未來悲劇重演。

NISAR的全球觀測能力也意味著，未來類似的高精度沉降圖很可能會出現在其他“下沉之城”身上。 文章指出，不久的將來，人們不必驚訝在新聞中看到雅加達的NISAR雷達圖像。 這座印尼首都同樣建在多重含水層之上，被稱為“世界下沉最快的城市”，其基礎設施同樣受到差異沉降的嚴重威脅。 與內陸高原上的墨西哥城不同，雅加達是低洼的沿海城市，下沉與海平面上升的疊加使風險更加嚴峻，有估計認為雅加達約40%的區域已經低于海平面。

NISAR科研團隊成員大衛·貝卡爾強調，墨西哥城只是這顆衛星眾多“熱點觀測目標”中的一個，憑借其獨特的探測能力和穩定的全球覆蓋，人類將迎來一波來自世界各地的新發現。 與墨西哥城和雅加達相比，另一座“著名下沉城市”威尼斯反而顯得“溫和”許多。 由于當地對地下水開采有嚴格限制，威尼斯的年下沉速率大致控制在1至2毫米范圍內。 即便如此，對于生活在任何一座緩慢沉降城市中的居民來說，來自先進衛星雷達的精細測量仍然意義重大：它們無法停止下沉，但能在危險積累到臨界點之前暴露結構薄弱環節，從而挽救生命。

弗格森指出，NISAR所使用的長波段L波雷達尤其擅長在植被茂密和環境復雜地區探測地表形變，這對于那些既面臨地面沉降又遭遇海平面上升雙重壓力的沿海社區尤為關鍵。 借助這類數據，研究人員和城市管理者可以更有針對性地制定應對方案，優先加固易損基礎設施，為未來幾十年的城市安全贏得時間。