為珠穆朗瑪峰測(cè)“身高”

天亮

2020年4月30日，中國(guó)登山隊(duì)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量一大隊(duì)共同組成了2020年珠穆朗瑪峰測(cè)量登山隊(duì)，在珠穆朗瑪峰北坡集結(jié)，一起向峰頂發(fā)起了沖擊，拉開人類歷史上第三次為世界第一高峰測(cè)量“身高”的大幕。

其實(shí)，我國(guó)早在1975年和2005年就分別為珠穆朗瑪峰測(cè)出了“身高”：8848.13米和8844.43米，并在世界范圍內(nèi)被長(zhǎng)期廣泛使用。但是，由于地殼運(yùn)動(dòng)、冰雪高度變化等因素，珠穆朗瑪峰雖然看上去巋然不動(dòng)，實(shí)際上內(nèi)部卻躍動(dòng)著“青春的節(jié)拍”，它的高度一直處于不斷變化中。因此，科學(xué)家們決定再次測(cè)量，看看它有沒有“長(zhǎng)高”。

為珠穆朗瑪峰測(cè)量“身高”的基本方法，就是運(yùn)用勾股定理——勾三股四弦五。首先，科學(xué)家們要先確定一個(gè)水準(zhǔn)原點(diǎn)，也就是海拔為“0”的起始點(diǎn)，在這個(gè)點(diǎn)、珠穆朗瑪峰最高點(diǎn)、珠穆朗瑪峰與地平線的垂足之間，“畫”一個(gè)直角三角形，運(yùn)用勾股定理計(jì)算它的“身高”。

前兩次測(cè)量珠穆朗瑪峰的時(shí)候，是以青島驗(yàn)潮站的黃海海水面為海拔“0”的水準(zhǔn)原點(diǎn)。2005年，珠穆朗瑪峰測(cè)高確定的水準(zhǔn)原點(diǎn)比1975年稍微有所偏移，加上測(cè)繪過程中受到外在不確定性因素的影響，測(cè)出來的結(jié)果就“矮”了幾米。

這一次的測(cè)繪，科學(xué)家們以西藏拉孜縣為水準(zhǔn)原點(diǎn)——這個(gè)點(diǎn)比青島驗(yàn)潮站的黃海海水面起始點(diǎn)更精確，所以他們只需要從拉孜縣起測(cè)。前半程采用水準(zhǔn)測(cè)量法，在拉孜縣的原點(diǎn)、珠穆朗瑪峰頂點(diǎn)、珠穆朗瑪峰與地平線的垂足之間，“畫”出一個(gè)直角三角形，利用勾股定理計(jì)算出精準(zhǔn)數(shù)據(jù)。然后，綜合重力、大氣等多方面的數(shù)據(jù)進(jìn)行改正計(jì)算，這樣就可以基本確定珠穆朗瑪峰的高度。雖然地面測(cè)量的方法最“笨”，可是精準(zhǔn)度最高，結(jié)果也最可靠。因此，為珠穆朗瑪峰測(cè)“身高”，通過地面測(cè)量高程數(shù)據(jù)是最核心的工作。

盡管如此，測(cè)繪工作做到這一步其實(shí)只進(jìn)行了一半。面對(duì)珠穆朗瑪峰這樣一個(gè)龐然大物，要想精準(zhǔn)地得到它的高度，還要考慮各種地理要素、內(nèi)部構(gòu)造等，實(shí)際操作起來比我們想象得更復(fù)雜。考慮到綜合運(yùn)用許多最先進(jìn)的技術(shù)，測(cè)繪隊(duì)員在第三次登頂之前，集訓(xùn)了四個(gè)月?？茖W(xué)家在通過水準(zhǔn)儀一步一步進(jìn)行精密測(cè)量的基礎(chǔ)上，還要進(jìn)行后半程的補(bǔ)充測(cè)量。他們通過飛機(jī)進(jìn)行航拍，同時(shí)利用太空的衛(wèi)星雷達(dá)進(jìn)行更立體的把握。通過這些方式獲取的數(shù)據(jù)，可以作為測(cè)量以后進(jìn)行驗(yàn)證的參考依據(jù)。

在驗(yàn)證過程中，科學(xué)家還要綜合運(yùn)用GNSS衛(wèi)星測(cè)量、精密水準(zhǔn)測(cè)量、光電測(cè)距、雪深雷達(dá)測(cè)量、重力測(cè)量、天文測(cè)量、衛(wèi)星遙感等多種傳統(tǒng)和現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)，以國(guó)產(chǎn)測(cè)繪儀器裝備為測(cè)量載體，用測(cè)繪隊(duì)員登頂觀測(cè)獲取可靠的測(cè)量數(shù)據(jù)，作為精確測(cè)定珠穆朗瑪峰“身高”的進(jìn)一步補(bǔ)充，并綜合前后兩個(gè)階段的數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，最終得出珠穆朗瑪峰的“身高”。

因?yàn)樵诳罩械难a(bǔ)充測(cè)量過程中，飛機(jī)和衛(wèi)星要經(jīng)過對(duì)流層和平流層，不可避免地要受到空氣中的粉塵、水分等因素影響，所以珠穆朗瑪峰的“身高”還做不到厘米以下的精確度。不過，在測(cè)繪過程中，工作人員可以“順便”收集測(cè)量時(shí)所在的地理坐標(biāo)和高度等數(shù)據(jù)，為珠穆朗瑪峰精密水準(zhǔn)測(cè)量、數(shù)據(jù)匯總分析和實(shí)時(shí)三維建模等開展基礎(chǔ)性的工作。

據(jù)悉，珠穆朗瑪峰的整個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)處理工作將于8月10日左右完成。那時(shí)，世界第一高峰的“成長(zhǎng)歷程”就將直觀地呈現(xiàn)在我們面前。