嗷夜|登頂成功!珠峯身高咋測的?十問2020珠峯測量
5月27日11時,2020珠峯測量登山隊8名攻頂隊員克服重重困難,成功從北坡登上珠穆朗瑪峯頂,並開始執行本次測量任務。這也是中國登山隊第三次與測繪人員共同執行珠峯測量登山國家任務。
登頂珠峯後,測量登山隊員在峯頂樹豎立起測量覘標,使用國產儀器接收北斗衞星導航系統等信號進行了GNSS測量,使用國產雪深雷達探測儀探測了峯頂雪深,並使用國產重力儀進行重力測量。這也是人類首次在珠峯峯頂開展重力測量,將有利於大地水準面優化,提高珠峯高程精度,並獲取寶貴的科學數據。與此同時,當覘標樹立在峯頂後,在珠峯腳下的6個交會點,測量隊員同步開展了峯頂交會測量和GNSS聯測,獲取珠峯高程數據。
為什麼要給珠峯量身高?十五年後珠峯長高了嗎?為何一定要人登頂測量,而不用衞星、直升機?此次珠峯測量難在什麼地方?齊魯晚報·齊魯壹點記者對此進行了梳理。
從空中拍攝的珠峯(5月14日攝)。
1 十五年後珠峯長高了嗎?
珠峯的身高並非一成不變。此次珠峯高程測量前,我國測繪工作者已對珠峯進行過6次大規模的測繪和科考。1975年,我國首次將測量覘標矗立於珠峯之巔,並精確測得珠峯海拔高程為8848.13米。2005年珠峯測量,獲得珠穆朗瑪峯峯頂岩石面海拔高程8844.43米。由於歐亞板塊與印度洋板塊的碰撞,到現在為止,珠穆朗瑪峯整體趨勢還是在持續上升。從我國2005珠峯高程測量至今已過去15年了,在此期間的地殼運動,尤其是2015年4月尼泊爾的8.1級地震可能會對珠峯高程變化產生影響。因此,重測珠峯高度也成為全球一個新的熱點話題。
2 再測珠峯為何選在今年?
此次珠峯高程測量正值中國和尼泊爾建交65週年之際,是發展兩國友誼的新舉措。今年也是人類首次從北坡成功登頂珠峯60週年、中國首次精確測定並公佈珠峯高程45週年,因此,開展此次珠峯高程測量具有重要的歷史意義。“此外,不同時期以不同方式測量珠峯,以及對珠峯高程的多次測量,反映了人類對自然的求知探索精神,已成為人類瞭解和認識地球的一個重要標誌。”自然資源部有關負責人表示。
5月27日,2020珠峯高程測量登山隊在峯頂合影留念。
3 為什麼選擇凌晨開始衝頂?
本次珠峯登頂隊伍選擇在凌晨兩點從海拔8300米的珠峯前進營地出發。中國測繪科學研究院研究員、2020珠峯高程測量技術協調組組長黨亞民介紹,選擇凌晨登山,和珠峯的氣候條件有關係。一般來説中午11點之前就必須下撤,因為下午以後,峯頂上風特別大,特別危險。登珠峯,到了下午1點不管你登到什麼位置,都必須返回。
這次登頂要在峯頂進行測量工作,要留下時間,一般來説(早上)七八點之前,儘量就登上珠峯頂端,所以要在凌晨一兩點出發。
選擇凌晨還有個很重要的原因:凌晨雪不粘腳。登山運動員穿的爬山的靴子有四斤多重,如果雪再粘在上面,其實挺危險。在凌晨時雪是不粘的,另外登山運動員都有一個頭燈,可以照十幾米的距離,所以不存在看不見的問題,應該是很安全的。
此外,登頂珠峯除了有最佳時段,也有最佳季節。一般認為,每年有兩個季節登頂珠峯最佳,分別是4-6月和9-10月。而此次珠峯測量登山隊選擇在5月份登頂也是這樣的考量。
4 隊員們在山上待多長時間?
黨亞民介紹,登山隊員登到峯頂後,這次大概會待一個多小時。以往他們在峯頂待的時間都比較短,這次待一個半小時已經是極限。主要(考慮到)大家帶的氧氣,還有人在峯頂的承受能力,風非常大,氣温也比較低,不能待時間太長了。
登山隊員登頂後要把覘標立起來,讓在(海拔)5000米到6000米的測繪隊員可以瞄準覘標進行交匯測量,這是第一個。第二個要做的就是衞星導航定位技術,就是衞星定位接收機測量峯頂的位置和高層。第三,還要測雪深,用雪深雷達在山頂進行測量。
5月27日,2020珠峯高程測量登山隊隊員在峯頂開展測量工作。
5 為何一定要靠人實地測量?
相關測繪專家表示,目前的技術手段尚無法確保測量型無人機或機器人在峯頂作業。
自然資源部第一大地測量隊(國測一大隊)副隊長張慶濤説,珠峯峯頂並不是一個點,而是一個20多平方米的平面。從山腳下的各觀測點瞄準峯頂測量,目標點難以一致。因此,“必須由人將覘標帶上峯頂。有了覘標,我們在山腳下佈設的觀測點就能更精確地照準峯頂的測量目標,從而測得精確的角度和距離。”
黨亞民也表示,衞星遙感精度不夠,也只能測得雪面高度;峯頂空間較小,直升機無法降落,螺旋槳引起的風還可能引發冰雪崩塌。
6 珠峯“身高”怎麼測出來的?
珠峯高程測量可以分為“三部曲”,即高精度的海拔高程起算面的確定、峯頂“會戰”測量和珠峯最終海拔高確定。
為人測身高,從腳量到頭頂即可,為世界最高峯測“身高”,如何確定“頭”和“腳”?登頂測量找到了珠峯的“頭”,珠峯腳下的“海拔零米”——黃海平均海平面,這就是珠峯的“腳”。測繪人員用水準測量方法,從青島一步一步傳遞到珠峯地區。在珠峯地區,測繪人員要進行大量的前期和外圍測量工作,精確地將這個零海拔高“基準面”延伸到珠峯下面。
珠峯峯頂“會戰”也分為三步:首先要通過高精度衞星定位方法,測量出珠峯雪頂的位置;在海拔6000米左右,利用交會和三角高程測量方法,測量隊員們登頂後插在峯頂的覘標,確定珠峯高度;最後,通過雷達雪深測量,測量峯頂一定範圍內,雪面到岩石面的距離,也就是峯頂冰雪層厚度。
一般俗稱的“珠峯高程”,就是通過雪深雷達觀測獲得珠峯峯頂冰雪層厚度,並將其從珠峯峯頂雪面海拔高中扣除,獲得的珠峯峯頂岩石面海拔高。
7 此次珠峯測量難在什麼地方?
中國礦業大學環境與測繪學院教授高井祥稱,最大的難度在於“一定要登頂才能測量”。簡單來講,一個是頂的難度,一個是底的難度。(1)測量珠峯高度,一直以來都是依靠登山隊員,而本次測量是專業測繪隊員將在珠峯之巔豎起測量覘標。須攜帶大量專業測量設備登上珠峯頂峯,登頂過程本身就十分困難。(2)登上頂峯後,如何在有限時間內,快速完成雪深(覆冰)、重力、GNSS衞星觀測等測量工作,寒冷的天氣加上七八級的大風,技術難度大;(3)除了頂之外,珠峯測量我們還需要一個底,即高程的起算基準面。由於珠峯地區地形變化複雜,地面重力點少,因此獲取該地區的似大地水準面,技術難度大。
主要風險點在於惡劣的氣候條件,如:雪崩、流雪、風暴等。尼泊爾位於珠峯南坡,珠峯南坡降水量約為北坡的六到七倍,因此從南坡攀登珠峯更易受到降水帶來的雪崩威脅;我國位於珠峯北坡,風的風險比雪更大,在經過“大風口”路段時,人都可能被大風從山脊上吹跑。
8 珠峯測量用了哪些新科技?
據悉,此次測量將綜合運用GNSS衞星測量、精密水準測量、光電測距、雪深雷達測量、重力測量、天文測量、衞星遙感、似大地水準面精化等多種傳統和現代測繪技術,精確測定珠峯高程。
在技術創新和突破上,本次珠峯高程測量將依託北斗衞星導航系統,開展測量工作;應用航空重力技術,提升測量精度;首次應用實景三維技術,直觀展示珠峯自然資源狀況。
9 測量成功後多久能公佈結果?
登頂測量成功只意味着取得了一手的測量數據,並沒有得到珠峯的精確高程。“在對數據分析、處理的基礎上,還要進行理論研究、嚴密計算和反覆驗證,才能確定珠峯精確高程。”黨亞民説。
此外,温度、氣壓、折光環境等因素都會對測量產生影響,科學家需要通過複雜的計算消除誤差,得到精確的珠峯高程。這是一個系統工程,大概需要2到3個月時間。最後還要經過一定的審核程序,才會得出珠峯的確切“身高”。
10 精確測定珠峯高程有何重大意義?
專家表示,珠峯高程的精確測定可以結束國際上珠峯高程不統一的局面,為世界地球科學研究作出貢獻,具有很大的社會效益和科學意義。
高井祥介紹,著名大地測量學家陳俊勇院士曾頗為形象的描述了測量珠峯意義,“父母要定期給自己不斷成長的子女量身高,是理所應當的。人類要不斷深入的認識自然,中國人要不斷深入的認識自己的國土”。因此,精確量取其海拔高度,對維護國家主權、展現科技實力具有重要意義。其次珠峯攀登已在尼泊爾形成了完整的產業鏈,每年僅簽發攀登許可證的收入就非常可觀。本次珠峯測量將對珠峯周邊自然資源進行全面普查,為珠峯的旅遊產業開發奠定基礎。此外“再量”珠峯,可為地殼形變、板塊運動、地震活動、氣候變化等科學研究,提供第一手的觀測資料,對相關理論假設進行直接驗證,因此具有重要的科學意義。
5月27日,登頂成功後,在海拔5200米的珠峯大本營,工作人員開香檳慶祝。
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珠峯重要登頂時刻
1960年5月25日,中國登山隊隊員王富洲、貢布、屈銀華從北坡集體登上珠穆朗瑪峯,人類第一次戰勝珠峯北坡天險。
1975年5月27日,中國登山隊共9人再度成功登頂珠峯,我國首次將測量覘標矗立於珠峯之巔,並精確測得珠峯海拔高程為8848.13米。
2005年珠峯高程複測,採用了傳統大地測量與衞星測量結合的技術方法,經過嚴密計算,獲得珠穆朗瑪峯峯頂岩石面海拔高程8844.43米。
2008年,北京奧運火炬成功在珠峯峯頂傳遞,以一個前所未有的高度讓夢想照亮現實。
2020年5月27日,八名登山隊員於衝頂成功,實現了又一次人類征服珠峯的願景。
大眾報業·齊魯壹點記者 於海霞 綜合新華社、央視新聞、中新網、封面新聞、新華報業網、新民晚報、每日經濟新聞、環京津新聞網
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