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我們究竟如何測量珠峰?

8848.13m,8844.43m。這是我國測量隊員們分別於1975年和2005年對珠峰高程進行測量,得出的珠峰“身高”。2020年,我們重測世界之巔。26日16時35分,6名修路隊員已將路線打通至珠峰峰頂,即把路繩鋪設至珠峰峰頂。如氣象條件允許,2020珠峰高程測量登山隊計劃於27日衝頂,完成頂峰測量任務。我們為什麽要一次又一次測量珠峰?人力登頂是否必須?珠峰的“身高”又是如何測量出來的?思客為你揭秘珠峰測高背後的故事。

為什麽要一次又一次地測量珠峰?

這恐怕要從喜馬拉雅山脈是如何形成說起......你很難想像,現在的世界第一高峰,遠在四千萬年前曾是一片汪洋。在大約三千八百萬年前,由於板塊交界處強烈的造山運動,形成了世界上海拔最高的山脈——喜馬拉雅山脈。

時至今日,作為喜馬拉雅山脈的最高峰,珠峰岩體高度仍在逐年緩慢地抬升。珠峰的測量能夠揭示印度洋板塊與亞歐板塊的強弱變化,這種強弱變化,恰恰是引起地震活動的源動力。測量珠峰有助於監測地震活動和減災、防災。歷史上,人類從300多年前便已邁出了探求世界最高峰高度的步伐,多個國家的探險者和測繪工作者都曾為準確測量珠峰高程貢獻過力量。

高度,在測量學中也叫高程。乍一聽似乎很簡單,比如一個人的身高是多少,很好理解。但是往深了想,它並不簡單。在科學上,高程表達的是地球表面點相對於地球的空間位置。地球並不是規則的球體,站在珠峰山腳下,你用眼睛看到的珠峰“身高”其實並不是珠峰真正的高度。這是因為,你的視線起點是你腳下的那一點,而不是珠峰“身高”的起點——海拔0米。因此,你看到的珠峰要比其真實高度低。此次珠峰複測,所要測量的就是重心所在直線的高度。

▲喜馬拉雅山脈是如何形成的。圖片來源:《珠峰簡史》

▲壯觀的珠峰東絨布冰川冰塔林景觀。

測量珠峰也並不僅僅是測量高度,精確的峰頂雪深、天氣和風速等數據,都將為冰川監測、生態環境保護等方面的研究提供一手數據。和極地一樣,珠峰的生態變化也被視為全球環境變化的“試紙”。

為什麽一定要靠人登頂測量?

測量珠峰高程,不管是過去還是現在,都不是一件容易事。早期的珠峰測繪多在無人登頂的情況下進行,傳統的交會測量和三角高程測量有可能出現偏差。

45年過去了,高程測量能否完全依靠測繪技術和高科技設備,而不必靠人來完成?答案是,要對珠峰進行精確的科學測量,人力登頂必不可少。珠峰峰頂大風多,氣流不穩定,氣溫低,測量型無人機目前尚無法在峰頂惡劣環境飛行。此外,目前為止還沒有使用機器人操作精密測量儀器的先例,峰頂作業更無可能。

▲2020珠峰高程測量行動測量登山隊出發前往海拔5800米的過渡營地(5月6日攝,無人機照片)。無人機不具備飛行條件,衛星測量是否可行?可行,但並不完美。中國測繪科學研究院研究員、2020珠峰高程測量技術協調組組長黨亞民表示:目前,利用衛星遙感技術測量峰頂高程的精度,遠低於大地測量方法,而且只能測出雪頂的高程。而此次GNSS衛星測量所用到的接收機和其他設備都需要人攜帶至頂峰。

▲衛星數據來源:吉林一號衛星

此次測高,有什麽不一樣?

如今,經典大地測量方法與現代大地測量方法是珠峰測高的“雙保險”。經典大地測量方法中,測量人員登頂後把覘標豎立在頂峰,分別測出珠峰頂到山腳下6個交會測量點的距離。再用“勾股定理”計算出來,推算出珠峰峰頂相對於這幾個點的高程差。

隨著科技的進步,2005年,我國珠峰測高第一次採用現代GPS測量方法。傳統方式要把設備放在地球表面,而現代測量GPS/GNSS方法則是——上天!簡單來說,就是計算圍繞地球的衛星到珠峰頂的距離。我們可以通過多個衛星數據,獲取珠峰相對於這個地球參考橢球的準確的三維坐標,得到珠峰準確的高程。2020年,珠峰的測量不一樣!這次,採用的設備是我國自主研發的北斗導航衛星系列,國產測繪儀器裝備全面承擔本次測量任務。GNSS衛星測量、雪深雷達測量、重力測量、衛星遙感、似大地水準面精化等多種傳統和現代測量技術的應用,讓珠峰的“身高“更加精準。

珠峰新“身高”何時公布?

給珠峰測“身高”不是簡單的拉標尺,因此新數據並不能馬上公布!登頂測量結束後,科學家們還要在對數據分析、處理的基礎上,進行理論研究、嚴密計算和反覆驗證,才能確定珠峰精確高程。此外,溫度、氣壓、折光環境等因素都會對測量產生影響,需要通過複雜的計算消除誤差,得到精確的珠峰高程。這是一個系統工程,大概需要2到3個月時間。最後還要經過一定的審核程序,才會得出珠峰的確切“身高”。2020珠峰高程測量,世界第一高峰是長高了?還是變矮了?我們一起期待謎底揭曉吧!策劃:劉娟監製:李曉雲 唐心怡編輯:祁麗君、解軼鵬、張曉雯(實習)設計:李權視頻製作:張宇校對:郭建偉

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