世界最高峰为什么会变“矮”?3.70米的高度到哪里去了?新华社记者为此采访了2005年珠峰高程测量活动技术顾问、中国科学院院士陈俊勇。他表示,峰顶冰雪深度的测量更加精确、珠峰地区大地水准面计算结果更加完善、全球气候变暖导致峰顶冰雪厚度变薄,是珠峰变“矮”的三个主要原因。
珠峰变“矮”,首先是因为两次测得的冰雪深度不同。由于珠峰的海拔非常高,峰顶上终年冰雪,好像戴着厚厚的帽子。1975年,我国在世界上首次测量了峰顶冰雪深度。当时测得的珠峰雪面高度为8849.05米,减去当时测得的雪深0.92米,就得到了珠峰岩面海拔高程8848.13米。由于当年是登山队员通过人工插杆的方式进行测量的,所以冰雪深度数据的精确度无疑会受到一定的影响。
2005年珠峰高程测量活动通过采用冰雪深雷达探测仪,测得冰雪深度为3.50米,其中雪层厚度接近1米,冰层厚度约为1.5米,冰层以下、岩面以上的不确定物质层(其密度介于冰与岩石之间,专家估计极有可能是冰和碎石的混合物)厚度约为1米。
1975年珠峰测高时,由于条件限制,只摘去了珠峰头上的雪帽。而本次珠峰测高除减掉约1米的雪深外,还减去了2.5米至2.6米的冰层和冰与碎石的混合层厚度。这如同珠峰在摘去头上的雪帽之后,又摘掉了厚厚的冰帽再来测量“身高”,自然会变“矮”一些。
珠峰变“矮”,还因为本次珠峰“身高”的起算点——大地水准面的计算结果较上次更为精确、完善。大地水准面是测量高程的基准,确定珠峰地区的大地水准面,实际上就是确定珠峰脚下的海拔零米在哪里。正因如此,大地水准面的确定对测量珠峰“身高”的影响不言而喻。
2005年珠峰高程测量中,我国测绘人员参考了5种地球重力场模型(包括中国和美国的模型)、600多个重力点和更加完善的地形资料,并参考了美国今年3月公布的最新资料,确保了珠峰测高起始点的计算更加精确。最终,2005年珠峰测高确定的大地水准面比1975年高出0.7米至0.8米。这相当于在测量珠峰高程时,减去了珠峰所穿的“鞋”的厚度0.7米至0.8米,其“身高”自然又会变“矮”一点儿。
珠峰变“矮”的第三个原因是全球气候变暖。从20世纪60年代开始,珠峰冰雪层的厚度总体上呈现变薄的趋势。从1975年至今,珠峰的高程因此“矮”了0.3米至0.4米。
陈俊勇表示,除了误差,上述三个原因是珠峰变“矮”最主要的原因。三个因素相加,导致珠峰整整“矮”了3.7米。
补充说明:我国一直以黄海海平面为大陆水准面。
1:有关系。
2:黄海海平面。
3:不一样,是8844.43。
4:1975年和2005年的。
5:有。
是由关系的。我国测量以黄海海面为基准,其他国家以印度洋为基准,结果不一样。测量方法是用卫星测量,在海平面插一标杆,卫星寻找,记录高度,然后每500公里一个标杆,逐渐测量高度,一直到珠穆朗玛峰峰顶。所以温室效应是没有关系的。另外,8848.13的数据是由队员用冰橇扎下雪层,但是现在有卫星测学仪,当然更精确了。
2400多年前,古希腊伟人亚里士多德站在海边眺望远处消失的船只时,发现船只首先消失的是船身,然后才是船桅与船帆。由此,他发现了地球不是平坦的而是弯曲的。文艺复兴后不久,R.笛卡尔发明了坐标与微分几何。利用坐标,位置与形状让数字形象化为几何图形,使弯曲的空间的观念得以形成。
我们测绘工作中赖以传递坐标的三角形,在弯曲的空间中,它的内角和已不再是18
0度;当我们有可能站在赤道上观测北极点时,曲面上三角形内角和可能是270度。从很远的地方用三角测量法观测珠穆朗玛峰也是同样的道理,必须考虑弯曲的地球形状,珠穆朗玛峰的高程与位置的精确测量绝不是人们简单地利用平面几何原理所能解决的。
由于地球是个椭球形状,这种超远距离的平面几何观测无法准确获得珠峰的位置并构成真实的球面三角形,同时观测峰顶视线也随着高度的上升以及不同地区气流与密度的影响,视线在发生着剧烈弯曲,观测的角度在三维空间中发生着扭曲变形,由于无法知道准确的珠峰位置,因此无法将远方的目标严格地沿法线归算到地球椭球。已知珠峰位置这是精确测定珠峰的几何高度的前提条件。即使知道了目标点在地球椭球的准确位置,但由于不知道珠峰自上而下沿重力方向的垂线方向,也就无法准确地获得垂直于平均海水面的物理高程——海拔高程。
珠峰高程测量与定位并不是人们想象的如利用两根木棍构成相似直角三角形测距那么简单。只要我们远离珠峰,我们就必须在弯曲变异的时空环境中解决问题,其原理包括了数学与物理学的十分复杂的解析过程。
见证珠峰高程的测量过程,体现了数学、物理学、观测技术不断发展完善,科学认知地球,追求真理的过程。可以说,测量珠峰高程的历史就是一部测绘理论技术发展完善的历史。
应该有关系的,珠峰的降低主要原因是其上的冰层融化所至。这说明气候变暖了,而气候变暖又会引起两极冰川融化,冰川融水汇入海洋,自然会引起海平面上升。