來源:經(jīng)濟日報
2020-05-28 06:09:05
世界第一高峰——珠穆朗瑪峰是高了還是矮了?5月27日11點整,2020年珠峰高程測量登山隊8名攻頂隊員全部登頂成功。這意味著,再經(jīng)過2至3個月的周密計算,我們就可以知道珠峰的最新“身高”了。
在藏語中,“珠穆”代表“女神”,“朗瑪”代表“母象”,珠穆朗瑪則是“大地之母”的意思。確實,作為世界上海拔最高的山峰,珠穆朗瑪峰被喻為世界第三極,是亞洲的水塔,也是許多人心中的圣地。
為什么再測珠峰
曾經(jīng),很多人對于珠峰高度的記憶是8848米。2005年,我國對珠峰的測量顯示珠峰高度是8844.43米。
事隔多年,如今為什么再測珠峰?為測量一座山峰如此大動干戈,值得嗎?要知道,此次2020年珠峰高程測量是第三次攻頂,此前兩次皆因天氣原因撤回。
“確實,測量珠峰是一件高難度工作。以前,登山隊員測不了,測繪隊員又上不去。但是,我國是珠峰的主權國家之一,我們有責任、有義務把世界最高峰的數(shù)據(jù)測出來。”中國測繪科學研究院研究員、2020珠峰高程測量技術協(xié)調(diào)組組長黨亞民說,測量登山隊由專業(yè)登山運動員與自然資源部第一大地測量隊的測繪人員構成。
珠穆朗瑪峰作為終年積雪、高聳入云的世界最高峰,測量其高度頗有難度。這里峰高勢偉,峰頂?shù)淖畹蜌鉁爻D暝诹阆氯氖當z氏度。山上冰川、冰坡、冰塔林道隨處可見。峰頂空氣的含氧量只有東部平原地區(qū)的四分之一,經(jīng)常刮七八級大風。12級大風也不少見。
長久以來,人類對于自然充滿好奇,也在不懈探索。對于珠峰高程的多次測量,就是人類了解和認識地球的一個重要標志。
黨亞民說,珠峰測量也是我國綜合國力和科技進步的反映。這次珠峰測量用了很多國產(chǎn)儀器設備,也將帶動我國科技的發(fā)展。
同時,隨著時間推移,珠峰高度會隨著地理板塊不斷變動。“5年前,尼泊爾發(fā)生過一次8.1級強震,震中距珠峰200公里。這會不會導致珠峰高程發(fā)生變化?最新的測量將揭曉這個答案。”2020珠峰高程測量技術協(xié)調(diào)組成員蔣濤表示。
同時,珠峰高程測定在地學研究中具有重要價值。根據(jù)珠峰及鄰近地區(qū)地殼水平和垂直運動速率變化,可以揭示印度洋板塊與亞歐板塊的相互作用——這是引起我國大陸周期性地震活動的原動力,對地震預報和防災減災具有重要意義。同時,精確的峰頂雪深、氣象和風速等數(shù)據(jù),將為冰川監(jiān)測、生態(tài)環(huán)境保護等方面的研究提供第一手資料。
登頂測量如此之難,為什么一定要人登頂測量呢?黨亞民說,“高程測量將綜合運用全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)衛(wèi)星測量、雪深雷達測量、重力測量、天文測量、衛(wèi)星遙感等多種技術。其中,GNSS接收機、雪深雷達、氣象測量和覘標等儀器均需要由人攜帶至峰頂。”
那么,可不可以用無人機或直升機代替登頂測量呢?黨亞民說,“珠峰山高風大,氣流不穩(wěn)定,溫度也低,無人機和直升機均無法在這樣惡劣的環(huán)境下到達峰頂。”
“衛(wèi)星遙感技術的測量精度遠低于大地測量方法,且測出來的是包括雪深的高程。而不同季節(jié)里,珠峰的雪深厚度不同,要知道珠峰的準確高度,需要減去雪深,測量巖面高度。”他表示。
是否登頂成功后就能迅速公布測量結果,了解珠峰“身高”變化?黨亞民表示,登頂測量成功只意味著取得一手測量數(shù)據(jù),但仍未得到珠峰的精確高程。最終數(shù)據(jù)將經(jīng)過嚴格計算,“大約2至3個月以后,我們就可以知道珠峰的最新高度了。”
揭秘“地球之巔”的歷程
對于世界上最高的山峰,人類一直心存好奇。在遠遠凝望視為神山的同時,人類也渴望登頂,直接測量它的高度。
1714年,我國清朝理藩院主事勝住、喇嘛楚爾沁藏布·蘭木占巴受中央政府委派勘測西藏,繪制《皇輿全覽圖》西藏分圖。他們跋山涉水,歷盡艱險,到達珠穆朗瑪峰下,對它的位置和高度開展過初步測量,并在《皇輿全覽圖》上明確標注了珠穆朗瑪峰的位置和名稱。
1949年,我國草測的珠峰地區(qū)地形圖標記了珠峰的位置和地形。1958年至1960年,在珠峰登山科考活動中,測繪工作者們在絨布寺河谷開闊地段丈量基線,用水銀氣壓計測定基線端丘高程,并進行了天文觀測,從而獲得珠峰的高度為8882米。然而,這個高度不太準確,因為水銀氣壓計測量時會存在較大誤差。
1966年、1968年,我國在對珠峰峰頂?shù)臏y量中,獲得完整測量數(shù)據(jù)。經(jīng)過室內(nèi)計算和各種改正,中國第一次求得從北坡測得的珠峰海拔高程。但這兩次測量未在峰頂豎立測量覘標,也未測量峰頂冰雪厚度,高程并未公布。
直到1975年,紅色覘標終于矗立在了“地球之巔”。當年,同樣在5月27日清晨,登山隊員向珠峰發(fā)起最后沖刺,從珠峰北坡成功登頂,五星紅旗在珠峰峰頂高高飄揚。高3米的紅色測量覘標被牢固地豎立在地球之巔,為測量珠峰的高度提供了瞄準點。
1975年7月,我國宣布,珠穆朗瑪峰的海拔高程為8848.13米。這一精確數(shù)據(jù),是我國測繪工作者在海拔5600米至6300米的10個三角點上交會觀測,取得完整的珠峰平面位置和高程的測量數(shù)據(jù)后,依據(jù)青島黃海驗潮站建立的水平原點,扣除了峰頂積雪深度后得出來的。它的最大正負誤差小于0.36米。
2005年2月,我國啟動新一輪珠峰高程測量。此次珠峰高程復測既采用傳統(tǒng)經(jīng)典的測量方法,又采用現(xiàn)代先進的測量技術。2005年5月22日,登山測量隊員成功登頂珠峰,并在珠峰峰頂啟動峰頂雪深雷達探測儀,探測珠峰峰頂?shù)谋┖穸取_@也是我國首次在珠峰高程測量中嘗試測量峰頂冰雪高度,獲知了珠峰峰頂冰雪深度為3.50米——珠峰峰頂“冰雪鎧甲”的謎團由此破解。
2005年10月,我國公布珠峰高程測量成果:珠穆朗瑪峰峰頂巖石面海拔高程為8844.43米。
有關專家表示,喜馬拉雅山是印度板塊運動抬升亞洲板塊所致,現(xiàn)在仍在繼續(xù)運動。因此,喜馬拉雅山仍在繼續(xù)上升,每年上升幅度約為0.3厘米。如果修正1975年珠峰高度8848米的數(shù)據(jù),實際上,這幾十年里珠峰長高了0.7至0.8米,但同時,珠峰冰冠的厚度變小約0.3至0.4米。
珠峰測量中的高科技
蔣濤表示,此次珠峰高程測量將綜合運用多種傳統(tǒng)和現(xiàn)代測量技術手段。其中,GNSS衛(wèi)星測量是重要的組成環(huán)節(jié)之一。
“2005年珠峰高程測量時,GNSS衛(wèi)星測量仍主要依賴GPS系統(tǒng)。”蔣濤表示,“在今年的珠峰高程測量中,我們將實現(xiàn)同步參考美國GPS、俄羅斯格洛納斯、歐洲伽利略和中國北斗四大全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng),并以北斗數(shù)據(jù)為主。”
北斗是被聯(lián)合國全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)國際委員會認可的GNSS四大核心供應商之一。今年3月,第54顆北斗導航衛(wèi)星已成功發(fā)射并進入工作軌道,這將是北斗系統(tǒng)在珠峰高程測量項目中首次應用。
具體登頂測量時,覘標上的GNSS系統(tǒng)接收機將依托多星座,尤其是北斗系統(tǒng)和珠峰區(qū)域及外圍的GNSS監(jiān)測網(wǎng)聯(lián)機同步觀測,獲取平面位置、峰頂雪面大地高程等信息,最終通過衛(wèi)星定位坐標大地高程,換算成海拔高程。
據(jù)了解,測量隊共投入了多套GNSS系統(tǒng),分布于珠峰峰頂、交會點、大本營等區(qū)域,系統(tǒng)獲取的翔實數(shù)據(jù)將有助于后期測算。此次配合北斗系統(tǒng)使用的GNSS接收機大多為國產(chǎn)設備,具有輕便、穩(wěn)定性強、適合惡劣環(huán)境等優(yōu)點,均為國產(chǎn)儀器中精度最高的設備。
同樣令大家關注的是,4月份,我國已經(jīng)在珠峰區(qū)域建成了5G基站。這意味著,我國將使用北斗和5G這些最新的技術精確測量世界最高峰的高度。“這一次珠峰測量可以用5G實時把數(shù)據(jù)傳下來,輸送到數(shù)據(jù)中心。工作人員可以第一時間對這些數(shù)據(jù)開展分析,可靠性更高了。”黨亞民說。
此次測量還首次啟用了航空重力測量珠峰。什么是重力測量?簡單說,就是測量山峰的海拔零點——就如量身高要從腳底量起。
在1975年我國第一次珠峰高程測量中,一名隊員在海拔7790米、距珠峰峰頂1.9公里處,因戴著手套不便操作,毅然脫掉右手手套,冒著零下40攝氏度的嚴寒操作重力儀測得重力數(shù)據(jù)。如今,采用航空重力測量可以不受地面條件限制,解決測量精度的難題。
據(jù)介紹,此次珠峰航空高程測量中,首次啟用了航空遙感攝影技術,飛行員將駕駛“航空地質(zhì)一號”飛機飛行在平流層與對流層交界處,飛行高度為9800米至10250米,由此獲得了精確的第一手資料。
在2005年珠峰高程復測中,隊員任秀波和柏華崗曾把重力測量推進到7790米,創(chuàng)下了重力測量最高海拔的世界紀錄。而此次測量在確保安全的前提下,在珠峰峰頂開展了重力測量,為后期的計算提供了寶貴數(shù)據(jù)。
這是人類首次在珠峰峰頂開展重力測量,這將有利于大地水準面優(yōu)化,提高珠峰高程精度,并獲取寶貴的科學數(shù)據(jù)。
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