三测珠峰,顺利登顶!我们是怎样测量世界之巅的?

今天 , 我们国家测量队再次登顶珠穆朗玛峰 , 又一次测定了珠峰的高度 。 这是继1975年和2005年之后我国第三次测量珠峰的高度
。 目前珠峰的“身高”还在演算阶段 , 要想知道珠峰的新“身高” , 我们还需要等待一段时间 。



从1975年至今 , 我们之所以隔些年就要重新测量珠峰 , 是因为珠峰处在欧亚板块与南亚次大陆板块的碰撞交界处 , 板块运动使得珠峰的高度一直在发生变化 , 因此需要更新珠峰高度 。



用什么丈量珠峰?

1975年 , 中国测绘队采用传统大地测量方式
, 并将觇标(一种测绘工具)
竖立在了珠峰峰顶 。 这是人类历史上首次将觇标带到珠峰峰顶 。 当时精确测得珠峰海拔高程为8848.13米 , 正式对外发布 , 并获得国际社会认可 。


三测珠峰,顺利登顶!我们是怎样测量世界之巅的?
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1975年中国测量队员首次登顶珠峰 , 红色三脚架即是觇CHAN标丨西藏自治区体育局


这里提到的传统大地测量方式 , 是指的水准测量



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水准测量示意图丨作者绘图


从上图来看 , 假设A点的高度已知为X , 现在要计算B点的高度 。 解题步骤如下:


1 , 在两点之间架设水准测量仪 , 分别读取A和B两点的水准尺的读数Ha和Hb;

2 , Ha和Hb之间的差值H就是A点和B点的高度差;

3 , B点的高度就是X+H 。

如果还需要计算C点的高度 , 就可以用B点的X+H作为起算点 , 把水准仪搬到C点和B点之间 , 重复上一个步骤就可以 。


这就是传统水准测量的基本原理 , 通过一个已知点的高度去计算未知点的高度 。 当初计算珠峰高度 , 中国测量队员就是从珠峰山脚下选定的基准点作为起算点 , 一步一步将觇标搬上了珠峰顶端 。


“海拔”不简单


传统测量方式的一个必要条件是必须从一个已知高度的点开始 。 作为起算高度的第一个基准点 , 它的高度越准确 , 后面计算出来的数值就越准确



我们平常说的某地的海拔高度 , 很多人认为是这个地方地和海平面的高差 , 这其实是不准确的 , 因为海面受到潮汐的影响 , 高度时刻都在变化 , 那样的话岂不是所有的地区海拔高度也都在不停变化?



为了解决这个问题 , 测量学家提出理想状态下 , 海平面静止时的高度作为海拔的起算面 , 然后让这个面从海洋延伸到陆地下方 , 形成一个覆盖全球的封闭的球体 , 被称为大地水准面
。 因为海水静止时候就相当于海水仅受地球重力场影响 , 所以这个大地水准面又叫做地球重力面 。



我国以青岛港验潮站长期观测推算出的黄海平均海面作为中国的水准基面 , 所谓某地的海拔高度就是该处地面到这个水准基面的距离 。 中国水准原点
(China's leveling origin)建立在青岛港验潮站附近 , 全国的高度都是从这一点开始计算的 , 就相当于上图中的那个A点 。



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图丨新华社采访人员杨光摄


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