2020-12-10 14:57 來源:澎湃新聞·澎湃號·湃客
自古以來,人類對大自然的好奇心從未消失,山有多高?海有多深?江河有多長?平原有多遼闊?等等這些問題在志怪古籍《山海經》中,在屈原楚辭的《天問》裡都不止一次地被提及。
但在以前科學技術落後的年代,古人很難得到正確答案,因此他們只能將不可知的大自然與神靈相掛鈎,認為高山海島皆為神仙居所,凡人別說攀登測量,連靠近半步都是褻瀆,因此對於地球山川的高度直到近代才被揭開面紗。
隨著現代科技的發展,我們知道,世界最高峰珠穆朗瑪峰的高度為8848.43米,這個高度也是我國測量人員在2005年登頂珠峰後給出的珠峰最新高度數據,然而,珠峰每年高度都在以釐米量級的速度在「成長」。
因此在2020年5月27日,我國測量隊再一次登頂珠峰,對山體高度進行了測量,利用多種技術手段,科研人員收集了珠峰及鄰近地區100多萬平方公裡的最新地形數據,總量達到了1TB。
由於數據量巨大,所以需要耗費半年的時間才能發布最終的測量成績,最新的珠峰高度為8848.86米。
15年過去了,珠峰「長高」了0.43米。
如何給珠峰測高度?簡單來說,測量珠峰,一個是測珠峰的底部,一個是測珠峰的頂部,確定了這兩個起算面,剩下來的就是如何提高精度了。
2005年我國觀測手段主要採用衛星(GPS)定位、水準測量、三角測量、電磁波測距、重力測量、雷達探測儀測量以及大地水準面精化等技術與方法對珠峰高程(珠峰高程即珠峰海拔高,也就是峰頂到大地水準面的距離)進行測量。
其中GPS定位的基本原理是:衛星不間斷地發射自身的星曆參數(即繞地飛行軌道數據)和時間信息,地面控制中心接收到這些信息後,經過計算得出接收機(安放在珠峰峰頂的艦標)的三維位置。
這樣就能得到珠峰底部的位置信息。但由於地球表面地形起伏巨大,科學家假設全球的靜止海水面向大陸延伸,將地球包裹起來形成「大地水準面」,這樣一來,一個假想的、與重力等位面相重合的平靜海洋面就能作為高程測量系統中正高系統的起算面。
不過對於珠峰頂部的位置,則更加複雜一點,對於珠峰測繪人員來說,珠峰的高程有四個需要精確測算,分別是「雪面大地高」,「雪面正常高」,「雪面海拔高」,「巖石面海拔高」。這時候雷達探測儀就能利用聲波反射原理,對珠峰頂進行斷層掃描,來獲得珠峰頂部整個的巖石形狀,以確定珠峰巖石的最高點。
計算這兩個位置點的距離,就能得出珠峰的最終高度。
而相較於2005年,這一次的測量工作其實還是之前的老幾樣,但是設備和技術都已經鳥槍換炮,進化了不少。
此次測量,我國首次將北鬥導航系統加入測量大隊中,利用通信專網和北鬥數據信息化管理平臺,實現高寒高海拔環境下北鬥二號、北鬥三號衛星信號同時接收、實時解析和質量預評估,其精確度比之前的衛星定位測量精進了2到3釐米。
此外,我國還引入了新型重力測量和冰雪深度雷達探測,在珠峰地區觀測了1萬多平方公裡的重力數據,精度提高到了5釐米,上一次是15釐米左右,單這一項就提高了10釐米精度。所以說這一次測量的精度在歷史上也是最好的。
珠峰測量的意義是什麼?作為地球上最高的山峰,也是最年輕的山峰之一,創造它的造山運動還沒有停止。印度板塊與亞歐板塊仍在發生碰撞擠壓,珠峰處於碰撞的「浪尖」上,整體上其實在朝東北方向移動,每年移動速率大約為3釐米左右,而在垂直運動方向,珠峰整個地區大約每年隆起4毫米左右。
從整體趨勢上來看,珠峰的垂直運動要遠遠小於水平運動,因此這個不安分的「傢伙」對我國國土測繪的重要性不言而喻,對於珠峰每年幾毫米幾釐米的變化都要定期測量。
其測量結果也能為其他學科提供基礎支撐,珠峰高程測量所獲得的衛星定位數據、水平準度、重力值以及氣象測量成果,可用於冰川變化、地震、地殼運動等問題的研究。而精確的峰頂雪深、風速及巖層等數據,也能為監測冰川、生態環境保護等方面的研究提供一手資料。
原標題:《8848.86米,珠峰「長高」啦!!》
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關鍵詞 >> 湃客,珠峰「新高度」,珠峰
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