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康熙皇帝为什么要给珠穆朗玛峰量“身高”?

图片说明:康熙皇帝为什么要给珠穆朗玛峰量“身高”?,。

今年4月30日,我国正式启动2020珠峰高程测量。2020年对珠峰来说是很有纪念意义的一年:这一年是人类首次从北坡成功登顶珠峰60周年、中国首次精确测定并公布珠峰高程45周年。1960年5月25日,人类首次从北坡登顶珠峰。图为当时攀登珠峰的中国登山队员,左起:王富洲、屈银华、刘连满、贡布。刘连满由于氧气不足昏迷,未能登顶成功,随后安全下山,其余三人成功登顶开展珠峰高程测量具有重要的历史意义和地理意义,始终吸引着全球目光。为世界最高峰定位置、量“身高”的行动,在人类历史上已进行了多次。最早的一次,可以追溯到清朝。珠穆朗玛峰人类天生有着对高度的好奇,特别是对于地球最高极——珠穆朗玛峰。当然,18世纪时,人们还不知道它是地球最高极,但中国人已早于世界一百多年就开始对珠峰进行勘测,而珠峰也是最早被中国人发现的。康熙四十七年(1708年),为绘制《皇舆全览图》,康熙帝派人随军从四川进藏,要求目视画图。法国耶稣会会士雷孝思看后认为无法与内地测图拼合。康熙五十三年(1714年),康熙帝又派出曾在钦天监学习过数学测量的理藩院主事胜住、喇嘛楚尔沁藏布和兰本占巴,专程从青海步行到西藏测绘地图,他们在交通极为困难的条件下,直接深入到珠穆朗玛峰下,采用经纬图法和桑逊投影法,对它的位置和高度进行过初步的测量和绘图,比例尺1:130万。在三年后完成的《皇舆全览图》上,便明确地标上了珠穆朗玛峰的位置,并定名为“朱母郎马阿林”。康熙《西藏图》(局部,中国第一历史档案馆藏)《皇舆全览图》是一幅主要由法国传教士主持,中国地方官员、士兵及一些辅助人员参与,对中国及其毗邻地区进行测绘编制的地图,这是我国首次利用西方现代测绘技术绘制的地图,在当时也是世界上范围最广的实测地图,因此不仅在中国,而且在世界地图史上皆具有里程碑意义。在这幅地图上,珠穆朗玛峰以山形符号标出,“朱母郎马阿林”的位置,放在北纬26度40分、西经29度10分(约合现在东经87度18分),限于当时的条件和技术,和现在经过测量所得的经纬度结果(北纬27度59分、东经88度5分)有出入,而图上山川地势的相对位置,则是清楚准确的。这份地图,可以说是关于珠穆朗玛峰最早的历史文献。乾隆皇帝在康熙《皇舆全览图》的基础上先后聘用西洋人高慎思、宋君荣、蒋友仁等人,会同中国官员和测绘人员,进行新的测绘工作,完成了《乾隆内府舆图》(又称《乾隆十三排地图》),全图共一百零四块,图幅范围北尽北冰洋,南抵印度洋,西至波罗的海、地中海和红海,不仅是当时我国最完整的实测地图,也是当时世界上最早的、最完整的亚洲大陆全图。图中标出“珠穆朗玛阿林”。乾隆内府舆图康熙与乾隆年间的两次测量,都没有留下珠穆朗玛峰的高程数据,但至少人们已经能够通过地图感知到这一山峰的存在。事实上,故宫内诸多藏品侧面证明胜住等人尝试对高度进行了测定,比如他们曾携带四游标半圆仪入藏,使用时将其游标与所测物体相交成三角形,应用比例关系可获得被测物体的高度或距离。四游标半圆仪19世纪开始,西方开始对珠峰进行勘测。1808年,英国人开始进行印度大三角勘察,勘测队在19世纪30年代到达了喜马拉雅山丘陵地带。尼泊尔担心英国借机侵略,拒绝英国勘测队进入尼泊尔,因此英国勘测队只得沿德赖平原勘测。从1847年开始,他们勘察喜马拉雅山诸峰。在当时,干城章嘉峰被认为是世界第一高峰。但1847年11月,英属印度测量局局长安德鲁·华欧观测有座山峰比干城章嘉峰高,同队的约翰·阿姆斯特朗也观测这座山峰,并将之称为"b"峰(也就是珠峰)。1849年,华欧派遣詹姆斯·尼科尔森再次测量得出"b"峰的高度大概为9,200米(30,200英尺)。华欧的助手米歇尔·亨尼斯基于罗马数字给山峰命名,干城章嘉峰为第九峰(Peak IX),"b"峰为第十五峰(Peak XV)。干城章嘉峰曾一度被认为是世界最高峰。目前该峰是仅次于珠穆朗玛峰和乔戈里峰的世界第三高峰第十五峰直到1852年才被印度数学家和勘测员拉德哈纳特·希克达尔利用三角学计算结果确认(也就是“b”峰)为世界第一高峰。从1854年开始又经过两年的研究,到1856年,干城章嘉峰和珠穆朗玛峰的高度被公布出来,分别是28,156英尺(8,581.9米)和29,002英尺(8,839.8米),并且认为“第十五峰最可能在全世界是最高的”。英属印度测量局局长安德鲁·史考特·华欧1856年3月的信,表列埃佛勒斯峰的高度及其经纬度,认为它可能是世界最高峰1856年,英属印度测量局局长安德鲁·史考特·华欧宣称将第十五峰命名为“埃佛勒斯”以纪念他的老师、前任局长乔治·埃佛勒斯(George Everest)。埃佛勒斯本人表示反对并告知英国皇家地理学会印地语不能拼写“埃佛勒斯”,印度本地人也不会念。尽管如此,1865年,英国皇家地理学会仍采用“埃佛勒斯峰”(Mount Everest)名称,这一名称直到今天仍为西方所使用。1951年,地理学家王鞠侯建议其正名为“珠穆朗玛峰”。1952年5月27日,人民日报刊发《中央人民政府内务部、出版总署通报“额菲尔士峰”应正名为“珠穆朗玛峰”,“外喜马拉雅山”应正名为“冈底斯山”》。2002年,人民日报也曾刊文,认为英文名“Mount Everest”应正名为藏语名“Mount Qomolangma”(“珠穆朗玛峰”)。新中国六次测绘与科考新中国成立以来,我国测绘工作者已对珠峰进行过6次大规模的测绘和科考工作,并先后于1975年和2005年两次成功测定并公布珠峰高程。1960年中国登山队成功登上珠峰,但出于对新中国的偏见,国外一些人不愿承认中国人的成功。1964年,在贺龙、聂荣臻的倡议下,国家体委和国家科委决定重启珠穆朗玛峰登山活动并同时组织大规模的科学考察。登山科考配合行动,不仅在我国是创举,在国际上也属罕见,而且这对于科考队员提出了非常高的要求:不仅要掌握过硬的专业知识,同时也要有良好的体能适应珠峰恶劣的气候环境。1966年,中科院组织考察人员赴珠峰进行科考,但这次科考获取的资料十分有限。1968年珠峰测量1967年上半年,中科院副院长竺可桢召集参加1966年珠峰科考的人员开会,决定再次进行科考。但是,这次的科考队只能单独行动,没有登山队的配合,其困难可想而知。为此,在中科院地理所的倡导下,一支更为综合的高山气象、辐射,甚至天文观察研究队伍被紧急组建起来。为了获得更高山地的太阳辐射和冰川气候观测数据,这次科考原计划在1966年的6500m同一地方建立观测点,但由于两年来冰面的变化,从6300m到6500m必经之路,即东绒布冰川源头一个冰坡上出现了几条深难见底的宽大裂缝,这对失去登山队支援的队员们是一个难以逾越的障碍。因此,科考队不得不改变原计划,选定一处海拔高度在6300米上下的十分开阔的东绒布冰川巨大粒雪区上建立新的观测营地,并进行了近十天的连续观测。最终,这次科考工作对珠峰地区进行了大规模测量,同时改变了使用外国珠峰高程数据的历史,然而这次测量未在峰顶树立测量觇标(觇标是指设置在三角点或精密导线点上供观测使用的标架。在完成前期交会测量基础上,待测量登山队员登顶竖立红色测量觇标,珠峰脚下的交会测量点同时展开峰顶联测,以确定珠峰新高度。),也未测量峰顶冰雪厚度,高程在当时未公布,因此直到1975年6月以前,中国地图、书刊中有关珠峰高程的记载,一直沿用印度1902年的数据(8882米)。在2005年第10期的《测绘通报》上,一篇文章公布了当时测量的高程数据:8849.75m(未顾及峰顶的覆雪厚度),这是我国首次对世界最高峰进行高度测定。1968年印制的珠峰地区地形图1975年珠峰科考对很多国人来说是非常熟悉的一次:1975年7月23日,新华社向全世界公布播发了珠峰高程新数据(8848.13米),这一数据在中国地图上标注了30年,直到2005年又一次对珠峰高程进行测量,改写了这一数据。同时,正是在这次科考中,人类首次在珠峰峰顶树立测量觇标,中国公布的高程数据首次得到国际社会认可。除了对珠峰高程进行测量外,在这一次科考中,登山队还采集了珠峰地区的岩石样本,并发现了三叶虫、笔石、菊石、鱼龙等1000多种生物化石。1975年,测量队员在珠峰峰顶架起觇标地质学家们经过对之全面分析后认为,距今4000万年的时候,这里是古地中海的一部分,地壳不断下降,沉积了厚达30000多米的海相地层以及各地质时期的海洋生物化石。在距今约2000多万年前,地壳发生了一次强烈的构造运动——喜马拉雅运动,使古海区抬升为陆地。从此,喜马拉雅地区结束了海洋史。到距今约300万年的时候,喜马拉雅地区已经抬升变成了海拔约1000米左右的热带草原。其后,地壳迅速抬升,直至全新世,世界上最高最年轻的山脉——喜马拉雅山终于形成了,并且至今仍在抬升。这对于揭示珠峰地区的板块运动起到重要作用。今天终年积雪的陆地第一高峰,昔日曾是一片海洋,也曾是一片热带草原。这是今人所难以想象的。我国首次在珠峰大本营竖立的珠峰高程测量纪念碑于2005年5月25日揭碑。纪念碑碑体高2.4米,宽1.2米,厚0.2米,由整块花岗岩打造而成,整体形状是按照珠峰的外形设计的。在揭碑时,碑身的数字只有“88”,后面留出空余部分,其精确高程是等到最后计算结果出来后刻上去的当然,最为国人熟悉的还是8844.43这一数据,这是在15年前测得的。2005年3月10日,国家测绘局组织的2005年珠峰高程测量队从西安出发前往西藏。5月22日11时08分,中国登山测量队登上珠穆朗玛峰峰顶,11时30分测量觇标成功地树立在珠峰峰顶。近40分钟,通过三角测量、水准测量等经典方法和GPS卫星大地测量,得到了一批数据。经过加权后,10月9日,中国国家测绘局公告,珠穆朗玛峰峰顶岩石面海拔高程8844.43米。这同时也宣告使用了30年的8848.13米这一数据停止使用。这次科考还取得了高程数据之外的大量成果:在1300万年以前,珠穆朗玛峰的高度曾经超过12000米;首次发现了香柏、西藏沙棘等多种过去在这一地区从未被记录过的高山植物群落;发现珠峰沙尘暴频发,草地退化问题十分严重,绒布冰川的强烈退缩形成了大量的冰碛湖,这对水资源的利用造成重大影响。总之,看上去一片寸草不生的积雪区域,更是一个重要生态圈,这次科考让珠峰的保护更加受到人们的重视。珠穆朗玛峰雪融后露出上层的不同地质成分为什么要给珠峰量“身高”一个近年来受到大家关注的新闻点是:珠峰每年都在向长春方向移动。这一点引发了大家的好奇:这样一座大山,难不成也在“走路”?确实如此,包括珠峰在内的整个青藏高原都是印度板块与亚欧板块碰撞挤压而成的,挤压一直存在,并且每年朝着东北方向(对应的就是长春)移动4.2厘米,其垂直高度也以每年0.3厘米的速度上升,因此,每隔二三十年就要对珠峰高程进行重新测定。珠峰移动速度珠峰高程测量的核心在于精确测量珠峰高度,其测量成果可用于地球动力学板块运动等领域研究,也为冰川监测、生态环境保护等方面的研究提供一手资料。珠峰高程的精确测定可以结束国际上珠峰高程不统一的混乱局面,为世界地球科学研究作出贡献,专家们可以根据珠峰及邻近地区地壳水平和垂直运动速率变化,揭示了印度洋板块与亚欧板块相互作用力存在着不均匀强弱的变化,而这种强弱变化是引起我国大陆周期性地震活动的源动力。因此,测量成果将对我国今后地震预报和减灾、防灾具有重要的实际意义。青藏高原附近板块运动示意图。图中标注的数字和箭头意味着该地每年向箭头方向移动对应的厘米数2015年尼泊尔强震后(震中距珠峰仅220公里左右),已有科学家怀疑珠峰高度发生了改变。事实上,印度测量局于2017年4月提议与尼泊尔合作再次测量高度。珠穆朗玛峰地质剖面图(Micah J Jessup等,2006)即便到了科技发达的今天,想要获得珠峰的“身高”数据也不是一件容易的事。珠峰高程测量主要分三步:1. 前期准备工作:首先要有起算基准,也就是起算面,以此为基准,与最终在珠峰峰顶获得的数据之差就是珠峰高度,所以在珠峰高程测量之前,先要获得这一基准数据,这个基础测绘工作要持续一到两年;2. 登顶珠峰测量高度:在获得起算面数据后,登山测绘队员需要攀登到珠峰峰顶,通过卫星、雪深雷达等设备获得峰顶岩石面的高程数据,这正是目前2020登山测量队进行的工作;3. 分析并处理数据:由于测量时受到各种因素干扰,因此初步测量的数据并不是最精确的,还要通过分析与校准,对数据进行订正。2020年5月6日,珠峰高程测量登山队伍向珠峰顶峰出发那么,为什么一定需要人来攀登珠峰进行数据测量呢,卫星、无人机、直升机不能完成吗?这还真不能。为了获得最精准的数据,测绘队员需要将雪深雷达、重力仪等仪器“人肉”带到峰顶,这些仪器也需要专业人员来操作。卫星遥感影像目前主要用于地表监测,在高程方面的精度大概是两米,这个精度对于珠峰测绘来说是不够的(要知道,地图上标记的珠峰高度,以米为单位,精确到小数点后两位,也就是说每一厘米的变化都要测到),而且它测量的是雪面高度,没有人工到峰顶,就没有雪深的测量;测绘队员乘坐直升机登顶或使用无人机测量在当前也是不现实的,珠峰峰顶气流不稳定,大风多,气温低,测量型无人机目前无法在峰顶飞行,对直升机来说,珠峰峰顶位置非常小,直升机无法降落,螺旋桨引发的风也可能引起冰雪坍塌。因此,现在来看,虽然技术先进,但面对这个“地球第三极”来说,只有亲自登顶,才能获得最精确的数据。当然,珠峰高程测量不仅仅是为了给珠峰“量身高”,在2020珠峰高程测量中,5G基站在珠峰海拔6500米前进营地投入使用,加上此前已在海拔5300米、5800米建成的基站,5G信号已实现对珠峰北坡登山路线及峰顶的覆盖,大量国产仪器和技术(如北斗卫星导航系统、国产测绘仪器装备)也在此次测量中得到应用,这也是对我国国产装备、技术的一次“阅兵”。移动5G信号覆盖珠峰测量高程很重要,以谁为基准也很重要。大多国家和地区都选取海水面的平均位置作为高程起算面,通常在沿海地区合适的位置设立若干个验潮站,对潮汐进行长期观测,并记录海面位置。我国在民国时期也设立了多个验潮站。20世纪50年代初,具备一定条件并有验潮记录的站,有坎门、吴淞、青岛、葫芦岛、大连等,总参测绘局经实地考察,认为青岛验潮站位置适中、地壳稳定、交通便利、设备较好,确定以青岛验潮站多年验潮资料推算的平均海水面,作为国家高程基准面。1954年12月,总参测绘局在青岛观象山建成中国水准原点,并在原点附近选了两个附点和3个参考点,加上青岛验潮站,构成完整的水准原点网。中华人民共和国水准原点所在的石屋20世纪80年代,我国采用青岛验潮站1952-1979年的验潮资料,用中数法计算得出新的黄海平均海水面为零点,建立了1985国家高程基准,测算得到国家水准原点标志面的高程为72.260米。该基准自1988年1月1日开始在全国使用。2006年5月,为更好地利用水准原点这一独特的资源,经国家测绘局批准,由专家精确移植水准原点信息数据,在青岛银海大世界内建起了“中华人民共和国水准零点”。这次珠峰高程测量,就是以1985国家高程基准为依据的。中华人民共和国水准零点。在水准零点景区内,还有一块标记着珠峰海拔的石碑对珠峰高程的测量历来吸引着世界的目光,人类一直好奇于它的高度,哪怕只有一米的变化,但也足够引人注视。作为陆地海拔最高的山峰,珠穆朗玛峰的高程究竟又发生了怎样的变化,相信结果不会再让我们等待太久。

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