給珠峰量“身高”

本刊綜合

2020年5月27日11時(shí)，2020珠峰高程測(cè)量登山隊(duì)成功登頂世界最高峰——珠穆朗瑪峰（簡(jiǎn)稱(chēng)珠峰），這是繼1975年、2005年兩次公布珠峰高程之后，我國(guó)開(kāi)啟的新一輪珠峰高程測(cè)量行動(dòng)。

通俗地講，珠峰高程就是珠峰高度。珠峰有多高？很多同學(xué)都清楚地記得課本上寫(xiě)的數(shù)據(jù)——“8844.43米”，其實(shí)這是2005年的測(cè)量數(shù)據(jù)。為什么要再次測(cè)量珠峰高度呢？難道珠峰還能像我們一樣長(zhǎng)高嗎？現(xiàn)在科技這么發(fā)達(dá)，為什么還需要依靠人力來(lái)測(cè)量？珠峰那么高，要怎樣測(cè)得它的準(zhǔn)確“身高”？今天，就讓我們跟著珠峰高程測(cè)量登山隊(duì)一起來(lái)給珠峰量“身高”。

珠穆朗瑪峰檔案

中文名：珠穆朗瑪峰

英文名：Qomolangma

所屬山系：喜馬拉雅山脈

地理位置：中國(guó)和尼泊爾交界

走向：東西走向

排名：世界第一高峰

著名景點(diǎn)：珠峰大本營(yíng)、絨布寺、絨布冰川、昆布冰川

為何要再測(cè)珠峰高度

在板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)中，地球可分為亞歐板塊、美洲板塊、非洲板塊、太平洋板塊、印度洋板塊和南極洲板塊等六大板塊，而珠峰所處的喜馬拉雅山脈位于印度洋板塊和亞歐板塊的交界處，板塊運(yùn)動(dòng)讓珠峰的高度和相對(duì)位置一直在變化，而且，全球變暖也會(huì)對(duì)珠峰的雪面高度產(chǎn)生影響。2015年，尼泊爾發(fā)生大地震，其是否對(duì)珠峰高度產(chǎn)生影響還未知。因此，我們需要重新測(cè)量珠峰高度。

除此之外，測(cè)量技術(shù)實(shí)現(xiàn)飛躍，新技術(shù)可以明顯提升珠峰測(cè)量精度。對(duì)珠峰的研究可以幫助科學(xué)家探究地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，還能為保護(hù)生態(tài)環(huán)境和監(jiān)測(cè)冰川運(yùn)動(dòng)等提供有價(jià)值的科研資料。而對(duì)珠峰高度的一次次測(cè)量，也是人類(lèi)一步步認(rèn)識(shí)地球的重要標(biāo)志之一。由此可見(jiàn)，測(cè)量珠峰的“高矮”是一件非同尋常的大事。

怎樣給珠峰量“身高”

如果要問(wèn)珠峰有多高，你可能會(huì)得到很多不同的答案，造成這種現(xiàn)象的原因是測(cè)量方法的不同和珠峰測(cè)量技術(shù)水平的差異。

那么到底要怎樣給珠峰量“身高”呢？雖然測(cè)量珠峰高度的過(guò)程很復(fù)雜，設(shè)備很先進(jìn)，原理卻十分簡(jiǎn)單，讓我們一起來(lái)看看吧！

一座山的“身高”并不是指山頂相對(duì)山腳的高度，而是指它的海拔高度，即高出海平面的垂直距離。我國(guó)以青島驗(yàn)潮站根據(jù)資料統(tǒng)計(jì)所確定的黃海平均海水面為海拔零點(diǎn)，也被稱(chēng)為中國(guó)水準(zhǔn)零點(diǎn)。

“零點(diǎn)”在青島，而珠峰在西藏，兩者相距遙遠(yuǎn)，總不能從青島開(kāi)始測(cè)量吧？其實(shí)，測(cè)繪人員就是從青島開(kāi)始，一步一步把“水準(zhǔn)零點(diǎn)”搬到了珠峰地區(qū)。

平時(shí)，我們可能會(huì)看到一群人拿著攝像機(jī)一樣的儀器和長(zhǎng)尺子在“攝影”的場(chǎng)景，這其實(shí)是測(cè)繪員在進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量，“攝像機(jī)”是水準(zhǔn)測(cè)量?jī)x，尺子是帶有刻度的標(biāo)桿，它們都是測(cè)繪儀器。固定好水準(zhǔn)測(cè)量?jī)x后，測(cè)繪員會(huì)在其前后兩個(gè)地點(diǎn)固定標(biāo)桿并讀數(shù)，算出水平視線(xiàn)內(nèi)兩根標(biāo)桿之間的高差，從而得到兩個(gè)地點(diǎn)的高度差。

我們肯定遇到過(guò)這樣的數(shù)學(xué)應(yīng)用題：李雷比韓梅梅高10厘米，韓梅梅比小明高10厘米，小明高120厘米，請(qǐng)問(wèn)李雷多高？如果你能算出這道題，就能算出一個(gè)地點(diǎn)的海拔高度。與這道數(shù)學(xué)應(yīng)用題類(lèi)似，理論上，我們只要已知一個(gè)地點(diǎn)的海拔高度，然后把從這一地點(diǎn)到珠峰峰頂所測(cè)得的全部高差累加起來(lái)，就能得到珠峰高度，這種方法叫作水準(zhǔn)測(cè)量，是目前最精密的方法。

利用水準(zhǔn)測(cè)量，配合地面重力測(cè)量、航空重力測(cè)量等技術(shù)，我國(guó)已經(jīng)建立完整的水準(zhǔn)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，獲取了西藏拉孜縣相對(duì)中國(guó)水準(zhǔn)零點(diǎn)的精確高度。這樣，測(cè)繪員就能從距離珠峰較近的拉孜縣開(kāi)始測(cè)量。

從珠峰大本營(yíng)出發(fā)，雖然這里離珠峰的直線(xiàn)距離只有19千米左右，但是測(cè)量人員需要面臨近3600米落差的山路。在這種情況下，水準(zhǔn)測(cè)量法根本施展不開(kāi)，該怎么辦呢？此時(shí)就要輪到三角高程測(cè)量法、高精度全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）定位法、雷達(dá)雪深測(cè)量法等“上陣”了。

三角高程測(cè)量看似很復(fù)雜，其實(shí)原理特別簡(jiǎn)單：搭建一個(gè)直角三角形，測(cè)量出觀測(cè)點(diǎn)到目標(biāo)點(diǎn)的直線(xiàn)距離，以及兩者與水平方向的夾角，再運(yùn)用勾股定理和三角函數(shù)來(lái)計(jì)算。而測(cè)量登山隊(duì)在珠峰上豎立覘標(biāo)（設(shè)置在三角點(diǎn)或精密導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)上供觀測(cè)使用的標(biāo)架）就是為了給各處的觀測(cè)點(diǎn)確定一個(gè)精準(zhǔn)的觀測(cè)目標(biāo)。固定好覘標(biāo)后，在珠峰大本營(yíng)、中絨布冰川、西戎布冰川等6個(gè)珠峰高程測(cè)量交匯點(diǎn)的測(cè)量人員將瞄準(zhǔn)覘標(biāo)，進(jìn)行同步觀測(cè)。

不過(guò)我們給珠峰量“身高”時(shí)，得摘掉它的“帽子”——去掉用雪深雷達(dá)測(cè)量出來(lái)的冰雪層厚度，這樣就能得到珠峰的“裸高”。

為了使測(cè)量結(jié)果更加精確，據(jù)官方公布的信息，除了傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)，今年的珠峰測(cè)高還運(yùn)用了很多高科技，為測(cè)量提供雙重保障。

測(cè)量登山隊(duì)在峰頂架設(shè)GNSS設(shè)備，通過(guò)北斗衛(wèi)星獲取珠峰位置和峰頂雪面基于地球橢球面的大地高。這是北斗衛(wèi)星首次參與珠峰高度測(cè)量。

除此之外，這次行動(dòng)大量使用國(guó)產(chǎn)裝備，比如峰頂雪深雷達(dá)、用于三角交會(huì)測(cè)量的超長(zhǎng)距離測(cè)距儀、天頂儀等，其可靠性和精度等相比2005年都有質(zhì)的提高。而航空重力測(cè)量的啟動(dòng)是對(duì)人在地面上測(cè)量的補(bǔ)充，填補(bǔ)了珠峰部分地區(qū)的重力數(shù)據(jù)空白。高海拔5G基站的開(kāi)通甚至讓珠峰峰頂被5G信號(hào)覆蓋，為測(cè)量登山隊(duì)提供了有力保障。更值得一提的是，這次行動(dòng)還應(yīng)用了實(shí)景三維技術(shù)，想欣賞珠峰美景的同學(xué)可以大飽眼福了。

大家是不是迫不及待地想知道珠峰的新“身高”了？上面我們所說(shuō)的只是測(cè)量工作，要想得到珠峰的高度還需要精密計(jì)算。獲得測(cè)量數(shù)據(jù)后，科學(xué)家需要整理、分析和處理這些數(shù)據(jù)，通過(guò)復(fù)雜計(jì)算、反復(fù)驗(yàn)證和嚴(yán)格審核，才能得出并公布珠峰的新“身高”。

·為什么選在5月份測(cè)量珠峰高度？

因?yàn)?月份珠峰上的風(fēng)雪較小，是登頂?shù)暮脮r(shí)機(jī)。

·現(xiàn)代科技如此發(fā)達(dá)，為什么還要用人力來(lái)測(cè)量珠峰高度？

珠峰峰頂多大風(fēng)、氣流不穩(wěn)定、氣溫較低，測(cè)量型無(wú)人機(jī)無(wú)法在如此惡劣的環(huán)境中飛行。而且目前技術(shù)有限，不能確保機(jī)器人或測(cè)量型無(wú)人機(jī)在峰頂正常作業(yè)。而如果利用直升機(jī)直接運(yùn)送測(cè)量人員和設(shè)備，極有可能引發(fā)冰雪崩塌。

在現(xiàn)實(shí)測(cè)量中，大氣折射、地球重力、天氣等因素都會(huì)影響測(cè)量結(jié)果，因此需要實(shí)地測(cè)量相關(guān)數(shù)據(jù)，以便開(kāi)展后續(xù)的數(shù)據(jù)校正工作。

向珠峰出發(fā)

前往珠峰峰頂?shù)穆飞蠒?huì)有哪些危險(xiǎn)和驚喜呢？牦牛會(huì)成為人類(lèi)的得力助手，運(yùn)送物資少不了它們的幫助;腳下的路結(jié)了晶瑩剔透的冰，像是一條美麗的玻璃路;一路上有林立的怪石、巨大的裂縫，也有美麗的冰塔、冰川和冰河……讓我們從海拔5200米的珠峰大本營(yíng)出發(fā)，跟著測(cè)量登山隊(duì)一起探秘珠峰。

珠峰大本營(yíng)：登頂珠峰的出發(fā)點(diǎn)，與珠峰峰頂?shù)闹本€(xiàn)距離約為19千米。生活設(shè)施比較齊全，能夠?yàn)榈巧秸咛峁┗镜尼t(yī)療保障。

珠峰大本營(yíng)是珠峰自然保護(hù)區(qū)的核心區(qū)域，很多動(dòng)植物生活在這里，雪雞和巖羊是這里的“常住居民”。

過(guò)渡營(yíng)地：登山者離開(kāi)珠峰大本營(yíng)后，會(huì)在這里度過(guò)一夜。

前進(jìn)營(yíng)地：地處北坳下方的狹長(zhǎng)谷地，南面是珠峰北坳，東面和西面為海拔7000米以上的高峰，僅北面有一個(gè)出入口。由于地理位置特殊，空氣流通不暢，常常會(huì)引發(fā)登山者出現(xiàn)嚴(yán)重的高原反應(yīng)，因此有“魔鬼營(yíng)地”之稱(chēng)。

另外，登上前進(jìn)營(yíng)地后，牦牛便不能繼續(xù)前行，登山者只能依靠自己。

一號(hào)營(yíng)地：離開(kāi)前進(jìn)營(yíng)地后，登山者的挑戰(zhàn)才算真正開(kāi)始。他們會(huì)遇到珠峰北坡路線(xiàn)的第一個(gè)難關(guān)——北坳大冰壁，上百米的高度、幾乎垂直的壁面、無(wú)數(shù)的裂縫、時(shí)常發(fā)生的崩塌，必須具備專(zhuān)業(yè)技術(shù)和工具才能通過(guò)。而消耗大量體能的登山者可以在一號(hào)營(yíng)地進(jìn)行短暫休息。

二號(hào)營(yíng)地：位于冰巖混合地帶斜坡。在這里，登山者會(huì)受到大風(fēng)的“襲擊”。由于氧氣稀薄，大部分人爬到這里后都需要吸氧。由于海拔較高，這里的氣溫低于零下20攝氏度，登山者需要采取防凍措施。

三號(hào)營(yíng)地：登頂珠峰的最后一個(gè)營(yíng)地，也是令人害怕的“死亡區(qū)”。登山者可能會(huì)因?yàn)楦咴磻?yīng)難以入睡。因?yàn)橄挛绶屙數(shù)娘L(fēng)特別大，并要為下撤預(yù)留充足時(shí)間，所以凌晨和早晨是登頂?shù)淖罴殉霭l(fā)時(shí)間。另外，凌晨的雪不會(huì)粘腳也是原因之一。

珠峰峰頂：和同學(xué)們想象的尖頂不一樣，珠峰峰頂是一個(gè)面積約20平方米的平臺(tái)。來(lái)到這里，測(cè)量人員沒(méi)有太多時(shí)間欣賞風(fēng)景，因?yàn)槎嗤Ａ粢幻刖蜁?huì)多一分危險(xiǎn)，必須馬上工作。

登頂珠峰可不是一次能說(shuō)走就走的旅行。作為業(yè)余愛(ài)好者，想要攀登珠峰，必須要有足夠的資金，包括食宿、向?qū)А⒈ｋU(xiǎn)等費(fèi)用，而且需要經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)訓(xùn)練，因?yàn)樵诘琼斨榉宓穆飞?，?huì)遇到各種各樣的危險(xiǎn)！

我們?cè)谥榉辶粝碌淖阚E

1953年5月29日，尼泊爾夏爾巴人丹增·諾爾蓋與新西蘭人埃德蒙·希拉里成功登頂珠峰，這是人類(lèi)第一次登上珠峰峰頂。1856年，英屬印度測(cè)量局公布珠峰測(cè)量結(jié)果：8840米，這是國(guó)際上公認(rèn)的第一次測(cè)得的珠峰高度，珠峰因此獲得“世界第一高峰”的美譽(yù)。而珠峰的名字“珠穆朗瑪”早在清朝康熙年間就有記載。

人類(lèi)對(duì)珠峰的探索從未停止，它是無(wú)數(shù)人心之向往的神圣坐標(biāo)。而我們認(rèn)識(shí)珠峰也正是從測(cè)量它的高度開(kāi)始……

1715年—1717年，勝住、楚兒泌藏布和蘭本占巴三人受命前往西藏地區(qū)開(kāi)展測(cè)繪工作，這是我國(guó)首次測(cè)量國(guó)土并繪制地圖。珠峰以山形符號(hào)出現(xiàn)在《皇輿全覽圖》中，取名為“朱母郎馬阿林”。

1960年，中國(guó)登山隊(duì)從北坡登上珠峰，這是人類(lèi)第一次成功挑戰(zhàn)珠峰北坡天險(xiǎn)。當(dāng)時(shí)參與登山的人員有王富洲、貢布和屈銀華?？上У氖?，由于夜晚無(wú)法拍攝，這次登頂行動(dòng)沒(méi)有完全獲得國(guó)際認(rèn)可。

1975年，我國(guó)決定再次挺進(jìn)珠峰，并完成對(duì)珠峰的測(cè)量及其他科學(xué)研究。1975年5月27日，9名登山運(yùn)動(dòng)員成功登頂，并將覘標(biāo)豎立在珠峰峰頂。同年7月23日，我國(guó)公布了珠峰的高度：8848.13米，這是我國(guó)第一次對(duì)珠峰的高度進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)量。

2005年，我國(guó)結(jié)合傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)和衛(wèi)星測(cè)量技術(shù)再次測(cè)量珠峰高度。首次對(duì)珠峰峰頂冰雪深度進(jìn)行測(cè)量，測(cè)得數(shù)據(jù)為3.50米。2005年10月，珠峰高程測(cè)量結(jié)果公布：珠峰峰頂巖石面海拔高程為8844.43米。

“我們自己的山，登上去，讓全世界看到，中國(guó)人！”這是電影《攀登者》里的一句話(huà)，也是我們一次又一次走向珠峰的理由。勇敢的攀登者用自己的腳步丈量珠峰高度，讓鮮艷的五星紅旗飄揚(yáng)在世界之巔。