世界第一高峰珠穆朗玛峰有多高?
大部分人会以印在课本上的8848米来回答。
一些人也许得知2005年曾更新过一次数据,把高度改为了8844米。
要征服这座高峰已经是世纪难题,人们又是如何测量高度,得到一个普遍认可的数值?
实际上对于珠峰的高度问题,在国际中一直都存在争论。
许多国家都曾慕名而来,不仅挑战登顶珠峰,更要在顶峰完成严密的测量。
而中国领土内的山脉,第一个测量出高度的并不是中国人。
中国人自己测量的成果,却一度不被国际上承认。
珠峰是我国领土内的山脉,却因为山高地远而人迹罕至,充满神秘。
即使在登山装备相对发达的现代,人们依然对这座高山望洋兴叹。
山峰高耸入云,但当时还无人知晓这究竟是不是世界最高峰。
难道我国古代就从没有人对它动过测量的念想吗?
其实还真有,只不过测量的不是高度,而是经纬度。
在1719年,康熙时期,清政府就曾派专员进行了一次全国土地测绘。
根据测绘结果出版过一副地图《康熙皇舆全览图》。
地图中详尽记载了当时国土疆域的位置,其中明确地标出了珠峰的经纬度。
但是关于高度的信息还是空白的。
这是记载中,我国对于珠峰地理信息最早的记录。
而即使到这时,依然没出现有人登上珠峰的证据,更别说测高了。
康熙皇舆全览图(部分)
世界最高峰的名声自然也引发了世界各国的兴趣。
许多外国人也想着征服珠峰,企图率先填补未知的高度这片空白。
中国人暂时测不了,英国测绘局倒先跑来,成为了测量珠峰高度的第一人。
1852年,英属印度测绘局长安德鲁·华欧带来一队测绘队征服珠峰。
4年后,英国公布了这次测量得到的珠峰高度——8840米。
这是国际上公认的第一次测得珠峰高度。
而珠峰也因此证实为世界第一高峰。
随后,他们以测绘局前任局长乔治·埃佛勒斯(George Everest)的名字,把珠峰命名为Mount Everest。
虽然英国人的测量已经揭开的珠峰高度的神秘面纱,但测珠峰行动仍未停止。
世界各国也许对这个数据不信服,也许是想亲力亲为测得高度。
人们对珠峰的好奇没有停止,这反而激发了更浓烈的登峰与测距热潮。
来自印度、法国的测绘队随即跟上,测出珠峰高度,但都没有公布数据。
1954年,印度人再次来到珠峰进行第二次测绘,公布得到8848米的高度。
这个数据与我国曾经的官方数据如出一辙。
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年的一次测量。
珠峰作为本土山脉,中国人对其探索自然也不甘落后。
在陕西西安,有一支国家测绘地理信息局第一大队测量队,简称国测一大队。
他们就曾6次攀上珠峰,只为得到一个精确的高度数值。
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,首先要确定高耸的山峰具体对应的大地水准面就十分困难。
也就是说,珠峰测高的0米起点究竟在哪?
在过去几十年中,我国测量人员就为了获得这一基点位置而付出了不懈努力。
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。
我国水准零点纪念碑位于青岛市
1966年,国测一大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难困苦。
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,最终得到从山脚到山峰的高度数据。
这样一来,测绘队员们从山脚到山顶的徒步攀登途中,不断“画出”类似的三角形。
最终需要建立起大量的观测点,总数甚至超过1万个。
这本身也是队员体力损耗的巨大挑战。
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,与珠峰脚下部下的6个观测点相呼应。
这样形成的6个不同的三角形联测,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。
这一次,中国公布了珠峰测量的高度为8848.13米。
约等于的8848米因此成了中国对于珠峰的官方判定,载入课本。
中国人终于测出了珠峰的高度,而国际间的竞赛仍然火热进行。
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。
1995年,美国也来进行了一次“千禧年珠峰测量”计划。
在1999年5月,他们宣布了珠峰高度的测量结果为8850米。
各国对于珠峰的高度众说纷纭,谁也不服输。
于是美国国家地理学会站了出来,只承认三个数据作为珠峰高度的参考。
分别是英国人安德鲁测得的8840米、印度人测得的8848米和美国人测得的8850米。
讽刺的是,其中并没有本土国中国的测量数据。
对于珠峰测量充满争议,其中一个主要的测量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。
当时一位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4、5厘米的木头杆子直接插进雪层。
直到插不动为止,这时估计杆子已经到达坚硬的岩石层。
于是可以测得的插入深度就为雪层的厚度。
然而,这种测量方式也受到了许多争议。
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。
于是当年我国测量得到8848米高度在质疑声中摇摇欲坠,站不稳脚跟。
于是时隔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,再测珠峰。
经过多项测量的加权,这一次得到珠峰岩面8844.43的高度数值。
这成为了目前我国官方承认的珠峰新高度。
2005年进行珠峰复测过程
同时,由于珠峰地处亚欧大陆板块与印度板块之间,板块运动不断对珠峰造成影响。
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因此而停止。
来源:SME科技故事高耸的珠峰因其攀登难度而饱含神秘。
人类对此不仅勇敢挑战,更以科学的方法不断破解神秘。
征服珠峰并非相对简单的攀登,登上珠峰的科研高度同样是人类执着的征服。
*参考资料
郭春喜, 王斌, 程传录, et al. 珠穆朗玛峰高程测量[J]. 地球科学与环境学报, 2009(1):106-110.
赵亚辉. 珠峰“身高”是怎样“测”成的[J]. 人民网, 2005.04.08.
西安“国测一大队”六入生命禁区 测出珠峰高程[J].华商网, 2016.04.06.
杨志强, 王文颖. 珠穆朗玛峰高程与板块构造运动问题[J]. 西安地质学院学报, 1993(4):194-197.
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