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珠峰高度为何会有不同数据?

来源:咸宁网 时间:2020-06-09 08:25

5月27日11时,我国2020珠峰高程测量登山队克服重重困难成功从北坡登上珠穆朗玛峰峰顶,完成了峰顶测量任务,为珠峰高程测量画上了最重要的一笔。

此次珠峰高程测量的结果公布还有待时日。这里我们就来回顾一下历史上珠峰测量的一些主要过程。

1 康熙年间珠峰高度首次测量

1714年,清朝理藩院主事胜检、喇嘛楚格沁藏布和拉木赞巴受中央政府的委派,对广大西藏地区进行勘测,深入到珠穆朗玛峰脚下,采用经纬测图法(经纬仪三角测量)和梯形投影法,对珠穆朗玛峰的位置和高度进行了初步测量,并用汉文、满文明确地在《皇舆全览图》上首次标注了珠穆朗玛峰的位置和名称。这是有关世界最高峰最早的文献记载。

2 国外对珠峰高度的测量

在工业革命中有着先发优势的英国热衷登山运动,还成立了世界上第一个国家性的登山组织——英国登山俱乐部。随着经验的积累和登山装备器材的改进,到了19世纪末20世纪初,喜爱登山运动的人们不再满足挑战阿尔卑斯山脉,而是将目光瞄向了高峰群聚的亚洲喜马拉雅山区。

而此时尚在英国控制下的印度同样对这座山峰有着自己的小心思。1847年,在距珠峰322公里处,印度对珠峰进行了一次观测。在印度独立后,1952年,印度测量局在征得尼泊尔同意后,把控制网推进到尼泊尔境内,在尼泊尔境内布设了一个长达480公里的地形三角锁;在距珠峰46-75公里处,设置了8个经等高仪,测定了经纬度,求得垂线偏差的点的测站,最终测得珠峰高程的权平均值为8847.6米。

3 我国1975年公布珠峰高度为8848米

课本上对于珠峰的高度描述并不是出于印度测绘,而是来自我国1975年的测量。

1960年,中国登山队登上了珠峰,这是人类首次从珠峰北侧登顶成功。

攀登珠峰已是险象环生,实际测绘更是危险与难度骤增。由于地球是一个椭圆,要确定高耸的山峰具体对应的大地水准面十分困难。也就是说,珠峰测高的0米起点究竟在哪儿?

在过去几十年中,我国测量人员为了获得这一基点位置付出了不懈努力。通过在青岛一个验潮站长达18年的观测,才确定了这样一个全国统一的高程起算基准面。

1966年,国家测绘地理信息局第一大队测量队第一次进入珠峰测区进行测量。两年后的1968年,大队再次行动。攀登的体力与测绘的脑力并行,这两次测量总算是迈出了我国对珠峰测高的第一步。但由于没有登顶,也就无法得出完整数据。

直到1975年,国测一大队再次出发,不仅登顶珠峰,也最终完成了高度测量。为了苛求精准的数值,国测队考虑采用水准测量、气压高程测量、三角高程测距等多种测绘方法。

所谓水准测量,也就是利用水准尺和水准仪,高精度地测量高度差。但这种方法对于地形要求比较高,只能在相对平整的部分阶段使用。

而气压高程测量则是根据气压随高度变化的规律,测量气压推断高度差。在气象变化多端的高原地带,这种方法的精确度也就不能满足要求了。

而三角测量法,原理其实很简单,就是中学的基础数学知识勾股定理,但实际要取得数据却历经艰险。测绘队员从青岛的水准原点出发,每隔最多60米就需要确定一个测量点。在测量点两端设立起两个标尺,结合路程和角度数据计算出两个测量点的高度差。通过高度差的不断累加,最终得到从青岛水准原点到拉孜珠峰山脚测量点的高度数据。

接下来,测绘队员们从山脚到山顶的徒步攀登途中,需要架立觇标不断“画出”类似的三角形。最终建立起大量的观测点,总数甚至超过1万个。这本身也是对队员体力的巨大挑战。除了长途跋涉之外,他们还面临着严寒风雪、雪崩雷击等种种恶劣状况。

最后一步,在珠峰之巅架起觇标,与珠峰脚下的观测点相呼应。这样形成三角形联测,进行水平角和垂直角的观测,确定平均值。再经过天文、重力以及气象测量的修正之后,用勾股定理计算才得出这来之不易的数值。

这时得到的高度数据还要减去峰顶的雪层厚度,才算是珠峰的真实高度。

在1975年当年,中国公布了珠峰测量的高度为8848.13米。约等于的8848米因此成了中国对珠峰的官方判定,并写入课本。

4 中外合作测量珠峰高度

1992年,意大利与我国展开合作,联合进行珠峰高度测量。这次意大利搬来了先进的探测仪器,采用GPS卫星测量法实施测绘。通过建立一个与地球形状最大程度契合的椭圆,再利用GPS获得珠峰相对参考椭圆的三维坐标。最后将参考椭圆与真实地球的数据比对,得出珠峰的高度为8849.04米。

但由于测量的关键技术由意大利方完成,这个数据没有被我国采用为官方高度。

5 2005年我国重启测珠峰计划

对于珠峰的测量,其中一个主要的难点在于如何确定峰顶雪层的厚度。

我国1975年的测量中也考虑了这个问题。当时负责测量雪层厚度的女测绘员潘多就详细说明了测量过程。她用一根直径四五厘米的木头杆子直接插进雪层,直到插不动为止。于是可以测得的插入深度就为雪层的厚度。然而,这种测量方式也有争议。在疏松的雪层之下,其实还有一层坚硬无比的冰冻层。用木头杆子显然是无法直接插到岩石层里的。

时隔30年后,2005年中国重新开启了测量珠峰的计划。测绘队严谨地采用三角测量、水准测量等经典方法,再结合GPS卫星测量新技术。这一次得到珠峰岩面8844.43米的高度数值。这成为了目前我国官方承认的珠峰新高度。

得益于我们在珠峰地区构建的高精度控制网,目前被世界认可的几组数据中,中国2005年测绘成果精度无疑是最高的。

同时,由于珠峰地处亚欧大陆板块与印度板块之间,板块不断运动对珠峰造成影响。如今板块仍然在运动,而青藏高原上的珠峰高度也随之变化。

有一种说法称,目前珠峰正每年以毫米级别的高度在长高。所以在人类测绘的进程中,对珠峰的高度测量也不会停止。

高耸的珠峰因其攀登难度而自带神秘。人类对此不仅勇敢挑战,更以科学的方法不断破解神秘。

追问珠峰高度的过程,是人类认识地球、了解自然、检验科技水平和探索科技的发展史,更是人类挑战自身、突破技术极限的过程。


编辑:胡慧娟

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