重返世界之巔

喬天翼

珠穆朗瑪峰有多高？

8844.43米，這是現(xiàn)在刻在珠峰高程測量紀(jì)念碑上的數(shù)據(jù)，也是2005年中國測量隊歷經(jīng)千辛萬苦測出的巖體高度……時隔15年后，我國測量隊不懼艱險，再次勇登“地球之巔”進行測量，備受世界關(guān)注。

那么，這次測量的背后意味著什么呢？

2020年5月6日下午，中國國測一大隊、中國登山隊共同組成的測量登山隊正式向珠穆朗瑪峰進發(fā)，開展2020年珠峰高程測量登頂行動。這座6500萬年前從海底隆升而成的喜馬拉雅山脈主峰，時隔15年后再次迎來中國測量隊伍。5月27日11時，中國測量隊8名隊員成功登頂，順利完成測量任務(wù)。此消息一出，迅速占據(jù)各大新聞頭條，引起社會關(guān)注。

從1975年測得的海拔高程8848.13米，到2005年測得的峰頂巖石面海拔高程8844.43米，再到現(xiàn)在2020年正在計算中的新數(shù)據(jù)……這一次又一次的測量耗費了極大的人力物力，讓人不禁發(fā)問：去測量早在幾十年前就有的數(shù)據(jù)到底是為了什么？

其實，和人會長高一樣，珠峰的高度也是會變的，而且測量結(jié)果不只意味著世界最高峰的高度，它還可以應(yīng)用于地球動力學(xué)、板塊運動等領(lǐng)域，或通過峰頂雪深、氣象、風(fēng)速等數(shù)據(jù)，為冰川監(jiān)測、生態(tài)環(huán)境保護等方面提供第一手資料……由此可見，珠峰是一張全球環(huán)境變化的“試紙”，測量它，將成為未來人類與自然和諧相處的關(guān)鍵之一。

測珠峰的“前世今生”數(shù)據(jù)背后的人與自然

作為2019年國慶獻禮影片之一，《攀登者》給很多觀眾留下了深刻的印象。影片以1960年與1975年中國登山隊兩次登頂珠峰的事跡為背景，講述了方五洲、曲松林等攀登者肩負時代使命集結(jié)于珠峰的故事。該影片以真實故事改編，方五洲的原型就是中國著名登山運動員王富洲——他是世界首位從北坡登頂珠穆朗瑪峰，同時也是中國首位登上珠峰的登山運動員，并于1975年組織領(lǐng)導(dǎo)測量珠峰工作。

比起電影所展現(xiàn)的，現(xiàn)實總是更為殘酷。上世紀(jì)70年代以前，珠峰高程數(shù)據(jù)一直被外國壟斷，就連中國版圖上也使用的是外國數(shù)據(jù)。為了填補這一測繪空白，在設(shè)備有限、技術(shù)還不成熟的艱苦條件下，幾乎所有登山隊員都抱著視死如歸的精神去完成任務(wù)。1975年7月23日，經(jīng)過測繪工作者反復(fù)計算后，中國政府宣布成功測量珠穆朗瑪峰海拔高程為8848.13米。這一數(shù)據(jù)雖然在一定范圍內(nèi)取得了認可，但在國際上仍存有爭議，其中絕大部分是以中國測量技術(shù)還未成熟為由，質(zhì)疑該數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

隨著測量技術(shù)的發(fā)展，中國于2005年再次啟動珠峰測量，并于當(dāng)年10月9日公布數(shù)據(jù)：珠峰峰頂巖石面海拔高程為8844.43米。有權(quán)威人士認為，由于科技的進步，測量峰頂冰雪深度、大地水準(zhǔn)面等方面將更加準(zhǔn)確，所以這次數(shù)據(jù)被認為是當(dāng)時國內(nèi)乃至國際上歷次珠峰高程測量中最為精確的數(shù)據(jù)。

根據(jù)1975年和2005年的數(shù)據(jù)對比，珠峰似乎在這30年里“矮”了3.7米，其實不然，四千萬年前，珠峰所在的位置還是一片汪洋大海，后來印度洋板塊向北擠壓形成了喜馬拉雅山脈，珠穆朗瑪峰由此誕生，并成為世界上最高的山脈。如今，印度洋板塊和亞歐板塊在喜馬拉雅山脈處仍不斷擠壓，導(dǎo)致世界最高峰的巖體還在不斷增高。有專家解釋，這30年里不是珠峰變矮了，而是人類的測量技術(shù)進步了，從而糾正了過去的數(shù)據(jù)偏差。

如果說1975年的測量側(cè)重于填補空白，2005年側(cè)重于準(zhǔn)確性，那么2020年的這次測量又是為了什么呢？

其實，測量珠峰不僅僅是為了知道山峰高度，還可以得知板塊間的活動強度變化，幫助人類認識和應(yīng)對地殼活動可能帶來的影響，在未來一段時間里監(jiān)測地震活動頻率并做好防災(zāi)減災(zāi)的措施。2015年的尼泊爾大地震就是板塊運動造成災(zāi)難的例證之一，在這場地震之后，珠峰的高度也有可能會發(fā)生變化。另一方面，由于氣候變暖，珠峰峰頂?shù)谋w在逐年變薄，測量出的變化可以間接了解全球變暖帶來的影響，評估未來冰川變化的趨勢。此外，整個峰頂?shù)纳鷳B(tài)環(huán)境，風(fēng)速、大氣等都在測量范圍內(nèi)，且都將作為生態(tài)監(jiān)測、保護冰川的第一手資料，幫助人類采取因地制宜的環(huán)境保護措施。

延續(xù)人工測量再測技術(shù)的創(chuàng)新與突破

在許多年前，一些西方國家通過利用衛(wèi)星、激光測距儀等，實現(xiàn)了無需人工登頂就可測量山體高程的技術(shù)。但是，在這一次的珠峰測量中，中國測量隊還是延續(xù)了“傳統(tǒng)”測量方法：登頂測量。

實際上，通過衛(wèi)星技術(shù)雖然能實現(xiàn)不登頂測量、節(jié)省人力，但也會造成較大的數(shù)據(jù)偏差。目前國際上給出的最小偏差值為兩米，這對測量珠峰來說，是無法“容忍”的，畢竟在2005年，測量的數(shù)據(jù)都已經(jīng)精確到小數(shù)點以后了。另外，不登頂測量主要采用交會測量法（根據(jù)多個已知點的高程，通過測定已知點到待測點的方向以及距離，以推求待測點的海拔高程）或三角高程測量法（觀測已知點到待測點的水平距離和仰角求兩點高程差），這些測量方法都需要測出一個“已知點”，而珠峰峰頂是一個20多平方米、結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的平面，需要進行多地測量“已知點”取均值來縮小誤差，但即便如此，這仍避免不了較大的誤差，同時也不符合當(dāng)下精確測量的標(biāo)準(zhǔn)。

那么無人機和測量機器人的技術(shù)可以使用嗎？遺憾的是，目前尚未有機器人能夠在珠峰山頂那樣極端的氣候條件下進行測量活動，而且峰頂?shù)拇箫L(fēng)、暴雪等天氣，以及稀薄的空氣都不適合無人機作業(yè)。由此看來，只有當(dāng)人工登頂豎起覘標(biāo)時，才能最大化精確測量到珠峰的海拔高程。

盡管現(xiàn)在的技術(shù)還未做到更為精確的無人測量，但此次測量仍實現(xiàn)了技術(shù)上的創(chuàng)新與突破。其中最亮眼的就是依托北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)進行GNSS（Global Navigation Satellite System）衛(wèi)星測量，即測出已知位置的衛(wèi)星到用戶接收機之間的距離，然后綜合多顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)就可知道接收機的具體位置。在2005年的測量中，中國測量隊主要依賴美國的GPS系統(tǒng)；而今年，測量隊將同時參考美國GPS、歐洲伽利略、俄羅斯格洛納斯和中國北斗這四大全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)，其中以北斗的數(shù)據(jù)為主。

除了使用本國衛(wèi)星系統(tǒng)外，由我國自主研制的新一代雪深雷達探測儀也加入了測量任務(wù)，它會探測峰頂雪深，并根據(jù)數(shù)據(jù)推導(dǎo)出珠峰頂巖石面的海拔高程。與此同時，還有一種新加入的“黑科技”——航空重力測量技術(shù)，也令人眼前一亮。

本次測量珠峰分為地面測量和空中測量兩個部分。人工登頂測量屬于“地面”部分，而“空中”部分則由中國地質(zhì)調(diào)查局航空物探遙感中心的“航空地質(zhì)一號”飛機以及其搭載的尖端設(shè)備來進行。進行空中測量時，提供精準(zhǔn)的大地水準(zhǔn)面（指與平均海水面重合并延伸到大陸內(nèi)部的水準(zhǔn)面，也就是人們通常說的“0海拔面”）數(shù)據(jù)尤為重要，而航空重力測量技術(shù)則能將誤差從米縮小到厘米?！昂娇盏刭|(zhì)一號”飛機不僅能完成航空重力測量，還能從空中進行遙感測量，獲得高精度的珠峰及周邊區(qū)域的三維地形遙感圖，這樣的測量可以使傳統(tǒng)的“一個點”變成“一個面”，大大提升了測量效率。

“身高”的國際意義歷史節(jié)點上的一筆

1714年，清朝理藩院主事勝住、喇嘛楚爾沁藏布·蘭木占巴受政府委派勘測西藏，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，對它的位置和高度進行初步測量，并在《皇輿全覽圖》上明確標(biāo)上了珠穆朗瑪峰的位置和名稱。盡管這次測繪沒有得到珠峰海拔高程的具體數(shù)值，但卻開啟了此后300年里各個國家對珠峰測量的“征途”。不同時代、不同技術(shù)，加上珠峰本身的變化，英國、意大利、美國等國都曾得出了不同的數(shù)據(jù)，使國際上出現(xiàn)了珠峰海拔高程數(shù)據(jù)不統(tǒng)一的局面。

目前，國際上對珠峰高度的爭論依舊存在，這樣的現(xiàn)狀不利于國際學(xué)術(shù)的交流發(fā)展，所以用當(dāng)今最先進的技術(shù)、更全面的測繪方案去重測珠峰是很有必要的。為了具有國際說服力，這次測量采取國際公認標(biāo)準(zhǔn)，將獲取迄今為止最精確而全面的科研數(shù)據(jù)，有望結(jié)束國際上珠峰海拔高程不統(tǒng)一的混亂局面，為地球科學(xué)研究貢獻珍貴的素材。

值得一提的是，這次測量時間既是人類首次從北坡成功登頂珠峰60周年，又是中國首次精確測定并公布珠峰海拔高程45周年，還是中國和尼泊爾建交65周年之際。2019年，尼泊爾進行了一次珠峰海拔高程測量，但中尼兩國經(jīng)過討論后，決定在今年中國登頂重測后共同發(fā)布珠峰新高度，將此作為發(fā)展兩國友誼的新舉措。中國測量結(jié)束后，科學(xué)家們會對數(shù)據(jù)進行嚴(yán)密計算、反復(fù)驗證和對比分析，并在此基礎(chǔ)上進行理論研究，這是一個較大的系統(tǒng)工程，大概需要2到3個月的時間才能公布最終結(jié)果。

國測一大隊隊長李國鵬在接受采訪時說：“這是一項代表國家測繪科技發(fā)展水平的綜合性測繪工程。新中國成立以來，我國珠峰高程測量經(jīng)歷了從傳統(tǒng)大地測量技術(shù)到綜合現(xiàn)代大地測量技術(shù)的轉(zhuǎn)變。每次珠峰測量，都體現(xiàn)了我國測繪技術(shù)的不斷進步，彰顯了我國測繪技術(shù)的最高水平?！绷硗?，他補充道：時隔15年，中國測繪者重返世界之巔，這不僅是一項迫切的歷史任務(wù)，還是一次重要的國家行動，而且不同時期以不同方式測量珠峰，反映了人類對自然的求知探索精神，也是人類了解和認識地球的一個重要標(biāo)志……