珠峰身高“忽高忽低”，到底是怎么測(cè)出來的？

項(xiàng)謙和

1975年5月27日，中國(guó)人第一次測(cè)得珠峰高程8848.13米。整整45年后，2020年5月27日，中國(guó)人又一次完成了同樣的任務(wù)。2020年12月8日，國(guó)家主席習(xí)近平同尼泊爾總統(tǒng)班達(dá)里互致信函，共同宣布珠穆朗瑪峰最新高程8848.86米！

驚嘆之余，仍有不少人會(huì)產(chǎn)生這樣的困惑：珠峰高度是怎么測(cè)量的？珠峰高度為啥會(huì)變來變?nèi)?？測(cè)量珠峰有什么意義？今天，就為大家揭秘！

珠峰高度是怎么測(cè)量的？

2020年珠峰高程測(cè)量綜合運(yùn)用北斗/GNSS定位、水準(zhǔn)測(cè)量、光電測(cè)距、雪深雷達(dá)測(cè)量、重力測(cè)量、衛(wèi)星遙感、三維建模等多種傳統(tǒng)和現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)，精確測(cè)定珠峰新高度。

首先，準(zhǔn)備階段。我國(guó)目前法定的海拔高程起算點(diǎn)，是位于青島市觀象山的“中華人民共和國(guó)水準(zhǔn)原點(diǎn)”。珠峰測(cè)量，先從青島觀象山上的水準(zhǔn)原點(diǎn)施測(cè)至日喀則國(guó)家一等水準(zhǔn)點(diǎn)，然后從珠峰地區(qū)的日喀則國(guó)家一等水準(zhǔn)點(diǎn)起測(cè)珠峰高程，通過將高程傳遞至珠峰腳下的6個(gè)交會(huì)點(diǎn)，在交會(huì)點(diǎn)上對(duì)準(zhǔn)峰頂架設(shè)的測(cè)量覘標(biāo)進(jìn)行三角高程測(cè)量和交會(huì)測(cè)量。不過由于受到地球內(nèi)部質(zhì)量分布不均勻和自轉(zhuǎn)的影響，地球表面各點(diǎn)的重力方向不同，海平面高度也不一樣。為準(zhǔn)確測(cè)定珠峰峰頂巖石面高程，測(cè)量隊(duì)員在峰頂利用冰雪探測(cè)雷達(dá)設(shè)備，對(duì)冰雪層厚度進(jìn)行準(zhǔn)確探測(cè)，完成外業(yè)測(cè)量。

其次，由于溫度、氣壓、大氣折射、地球重力、天氣等因素會(huì)使測(cè)量產(chǎn)生誤差，需要結(jié)合外圍開展的珠峰周邊的重力測(cè)量和航空重力測(cè)量。外業(yè)測(cè)量隊(duì)員需要將直接采集經(jīng)檢查后合格的各類原始觀測(cè)數(shù)據(jù)，在大地、高程、重力測(cè)繪基準(zhǔn)網(wǎng)等我國(guó)長(zhǎng)期維護(hù)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)嚴(yán)密的改正與歸算，然后進(jìn)行大量數(shù)據(jù)處理、分析和解算等工作。

最后，計(jì)算平差后獲得初步的珠峰高程結(jié)果，還要經(jīng)過測(cè)繪單位的兩級(jí)檢查、一級(jí)質(zhì)量檢查驗(yàn)收程序;同時(shí)組織聯(lián)合尼泊爾方面、中科院以及專家學(xué)者成立驗(yàn)收?qǐng)F(tuán)隊(duì)，進(jìn)行珠峰高程綜合確定，組織開展成果驗(yàn)收。

珠峰位置與高度為啥會(huì)變來變?nèi)ィ?/p>

有什么趨勢(shì)？

之前，很多國(guó)家都對(duì)珠峰進(jìn)行過測(cè)量，測(cè)量數(shù)據(jù)各不相同。目前，包括尼泊爾在內(nèi)的大多數(shù)國(guó)家，仍在沿用8848m這個(gè)數(shù)據(jù)。還有一些國(guó)家，比如英國(guó)、澳大利亞等，用的是美國(guó)1999年“千禧年計(jì)劃”測(cè)量所得的8850m。但是，珠峰的高度一直在發(fā)生變化。2005年至2015年期間，珠峰地區(qū)以每年約4cm的速度向東北方向移動(dòng)，以每年約0.3cm的速度上升，10年位移約40cm、上升約3cm。

但是，珠峰的高度也有下降的時(shí)候。2015年4月25日，尼泊爾Ms8.1級(jí)地震對(duì)我國(guó)珠峰地區(qū)及周邊產(chǎn)生同震位移影響。2015年6月15日，原國(guó)家測(cè)繪地理信息局稱，珠峰產(chǎn)生了約33 mm的西南方向水平位移，垂直方向下沉約20mm。

5000萬年前，印度板塊向亞歐板塊發(fā)起俯沖，擠壓作用使青藏高原隆升為世界屋脊，兩個(gè)板塊交界處的“縫合線”就是喜馬拉雅山脈，珠峰就在其中。珠峰還處于“幼年期”，是地球上上升最強(qiáng)烈的地區(qū)之一。印度板塊還在持續(xù)向北推移，珠峰也還在以每年約0.3cm的速度持續(xù)抬升，珠峰高度整體的變化趨勢(shì)應(yīng)該是升高的。這種推斷是根據(jù)百萬年為時(shí)間單位的地質(zhì)事件實(shí)現(xiàn)的，但這種增長(zhǎng)并非無限制，因?yàn)樗€有風(fēng)化破壞這個(gè)“強(qiáng)大敵人”。

珠峰為什么一定要人登頂測(cè)量？

2020年12月8日，我國(guó)最終確定了基于全球高程基準(zhǔn)的珠穆朗瑪峰雪面高程為8848.86m。珠峰峰頂并不是一個(gè)點(diǎn)，而是一個(gè)20多平方米的面。GNSS接收機(jī)、雪深雷達(dá)、氣象測(cè)量和覘標(biāo)等儀器必須由人攜帶至頂峰，才能確保目標(biāo)點(diǎn)一致，精確測(cè)得角度和距離。在珠峰高程數(shù)據(jù)處理中，珠峰的高程并不是只有一個(gè)，而是有“雪面大地高”“雪面正常高”“雪面海拔高”“巖石面海拔高”四個(gè)高程。珠峰高程數(shù)據(jù)處理也是圍繞這四個(gè)高程的精確解算進(jìn)行的。2020年珠峰高程測(cè)量，是我國(guó)對(duì)珠峰展開的第四次大規(guī)模測(cè)繪和科考，相關(guān)數(shù)據(jù)達(dá)到了歷史最高測(cè)量精度。

精確測(cè)量珠峰到底有啥用？

測(cè)量可以給地球動(dòng)力學(xué)和板塊運(yùn)動(dòng)等領(lǐng)域提供研究數(shù)據(jù)和一手資料。這些數(shù)據(jù)和資料將用于研究印度洋板塊和亞歐板塊的相互作用，對(duì)今后地震預(yù)報(bào)和防災(zāi)減災(zāi)有重要意義。

測(cè)量首次將5G和北斗結(jié)合，驗(yàn)證分析了高寒、高海拔環(huán)境下的北斗觀測(cè)質(zhì)量，這是對(duì)我國(guó)測(cè)繪科技水平的檢驗(yàn)，彰顯了國(guó)家綜合實(shí)力與測(cè)繪技術(shù)的進(jìn)步。

2020年是人類首次從北坡成功登頂珠峰60周年，也是中國(guó)首次精確測(cè)定并公布珠峰高程45周年。珠峰高程的精確測(cè)定，可以結(jié)束國(guó)際上珠峰高程不統(tǒng)一的混亂局面，為世界地球科學(xué)研究做出貢獻(xiàn)。

對(duì)珠峰高程的一次次追問，是我國(guó)測(cè)量技術(shù)不斷創(chuàng)新突破的發(fā)展史，更是我國(guó)一代代測(cè)繪人和登山隊(duì)員不懈堅(jiān)持和無私奉獻(xiàn)的奮斗史。

（選自2020年12月10日澎湃新聞·澎湃號(hào)，本刊有刪改）