Eksperter forklarer: Hvordan man måler et bjerg

I en ny måling har Kina og Nepal annonceret, at Mount Everest er 86 cm højere end de 8.848 m, der hidtil er accepteret globalt. Hvordan blev den oprindelige højde beregnet af Survey of India? Hvad betyder revisionen? To af de øverste embedsmænd fra Survey of India forklarer i et interview til The Indian Express.

En fugl flyver med Mount Everest set i baggrunden fra Namche Bajar, Solukhumbu-distriktet, Nepal. (AP/PTI-billede)

For det første, hvordan måles højden af ​​et bjerg?

Det grundlæggende princip, der blev brugt tidligere, er meget simpelt og bruger kun trigonometri, som de fleste af os er bekendt med eller i det mindste kan huske. Der er tre sider og tre vinkler i enhver trekant. Hvis vi kender tre af disse mængder, forudsat at en af ​​dem er en side, kan alle de andre beregnes. I en retvinklet trekant er en af ​​vinklerne allerede kendt, så hvis vi kender en anden vinkel og en af ​​siderne, kan de andre findes frem. Dette princip kan anvendes til at måle højden af ​​ethvert objekt, der ikke tilbyder bekvemmeligheden ved at tabe et målebånd fra top til bund, eller hvis du ikke kan klatre til toppen for at bruge sofistikerede instrumenter.

Måling med vinkler: Når direkte måling af højde ikke er mulig, tyr en landmåler til trigonometri

Lad os sige, at vi skal måle højden af ​​en pæl eller en bygning. Vi kan markere ethvert vilkårligt punkt på jorden et stykke fra bygningen. Dette kan være vores observationspunkt. Vi har nu brug for to ting - bygningens afstand fra observationspunktet og den højdevinkel, som toppen af ​​bygningen laver med observationspunktet på jorden. Afstanden er ikke svær at komme. Højdevinklen er den vinkel, som en imaginær linje ville lave, hvis den forbinder observationspunktet på jorden med toppen af ​​bygningen. Der findes simple instrumenter, ved hjælp af hvilke denne vinkel kan måles.

Så hvis afstanden fra observationspunktet til bygningen er d og højdevinklen er E, så ville bygningens højde være d × tan(E).

Genløjtnant Girish Kumar er Indiens landinspektør, og Nitin Joshi er viceinspektørgeneral, Survey of India. Survey of Indias ansvar er at udarbejde autoritative kort, og dets arbejde involverer at udføre omfattende landundersøgelser og kortlægge topografiske træk. Fra 1952 gennemførte Survey of India en øvelse for at måle højden af ​​Mount Everest (dengang kendt som Peak XV). Denne øvelse måler højden til 8.848 m (29.028 fod), hvilket forblev den globalt accepterede standard indtil nu.

Kan det være så enkelt at måle et bjerg?

Princippet er det samme, og i sidste ende bruger vi den samme metode, men der er et par komplikationer. Hovedproblemet er, at selvom du kender toppen, kendes bunden af ​​bjerget ikke. Spørgsmålet er fra hvilken overflade du måler højden. Generelt er højderne af praktiske årsager målt over middelhavoverfladen (MSL). Desuden skal vi finde afstanden til bjerget. Det virker nemt i dag, men der var ingen GPS- eller satellitbilleder i 1950'erne. Så hvordan finder man afstanden til et bjerg, hvor man ikke kan gå fysisk? Indtil da havde ingen engang besteget Mount Everest.

Vi kan komme uden om dette problem ved at måle højdevinklerne fra to forskellige observationspunkter i samme synslinje. Afstandene mellem disse forskellige observationspunkter kan måles. Vi skal nu beskæftige os med to forskellige trekanter, men med en fælles arm og to forskellige højdevinkler. Igen, ved at følge simple regler for high-school trigonometri, kan højden af ​​bjerget beregnes, ret præcist. Faktisk er det sådan, vi plejede at gøre det før fremkomsten af ​​GPS, satellitter og andre moderne teknikker.

Hvor nøjagtigt er dette?

For små bakker og bjerge, hvis top kan iagttages på relativt tætte afstande, kan dette give ret præcise mål. Men for Mount Everest og andre høje bjerge er der nogle andre komplikationer.

Disse opstår igen fra det faktum, at vi ikke ved, hvor bunden af ​​bjerget er. Med andre ord, præcis hvor møder bjerget flad jordoverflade. Eller, om observationspunktet og bunden af ​​bjerget på samme vandrette niveau.

Jordens overflade er ikke ensartet jævn på alle steder. På grund af dette måler vi højder fra middelhavniveau. Dette gøres gennem en omhyggelig proces kaldet højpræcisionsnivellering. Med udgangspunkt i kystlinjen beregner vi trin for trin højdeforskellen ved hjælp af specielle instrumenter. Sådan kender vi højden af ​​enhver by fra middelhavniveau.

Men der er et yderligere problem at kæmpe med - tyngdekraften. Tyngdekraften er forskellig forskellige steder. Hvad det betyder, at selv havniveauet ikke kan anses for at være ensartet alle steder. I tilfældet Mount Everest, for eksempel, ville koncentrationen af ​​en så enorm masse betyde, at havniveauet ville blive trukket opad på grund af tyngdekraften. Så den lokale tyngdekraft måles også for at beregne det lokale havniveau. I dag er sofistikerede bærbare gravitometre tilgængelige, som kan bæres selv til bjergtoppe.

Men nivelleringen kan ikke udvides til høje toppe. Så vi må falde tilbage på den samme trianguleringsteknik for at måle højderne. Men der er et andet problem. Luftens tæthed reduceres, efterhånden som vi går højere. Denne variation i lufttæthed forårsager bøjning af lysstråler, et fænomen kendt som brydning. På grund af højdeforskellen på observationspunktet og bjergtoppen resulterer brydning i en fejl ved måling af den lodrette vinkel. Dette skal rettes. At estimere refraktionskorrektionen er en udfordring i sig selv. Følg Express Explained på Telegram

På dette 27. maj 2020-billede går medlemmer af et kinesisk landmålingshold mod toppen af ​​Mount Everest, også kendt lokalt som Mt. Qomolangma. (AP/PTI-billede)

Giver teknologien ikke nemmere løsninger?

I disse dage bruges GPS i vid udstrækning til at bestemme koordinater og højder, selv for bjerge. Men GPS giver præcise koordinater for toppen af ​​et bjerg i forhold til en ellipsoide, som er en imaginær overflade matematisk modelleret til at repræsentere Jorden. Denne overflade adskiller sig fra det gennemsnitlige havniveau. På samme måde kan flyvende fly udstyret med laserstråler (LiDAR) også bruges til at få koordinaterne.

denzel washington nettoværdi

Men disse metoder, inklusive GPS, tager ikke hensyn til tyngdekraften. Så informationen opnået gennem GPS eller laserstråler føres derefter ind i en anden model, der tager højde for tyngdekraften for at gøre beregningen komplet.

I betragtning af, at i løbet af 1952-1954, hvor hverken GPS- og satellitteknikker var tilgængelige eller de sofistikerede gravimetre, var opgaven med at bestemme Mount Everests højde ikke let.

Nepal og Kina har sagt, at de har målt Mount Everest til at være 86 cm højere end de 8.848 m, det var kendt for at være. Hvad ville det betyde?

Målingen på 8.848 meter (eller 29.028 fod) blev udført af Survey of India i 1954, og den har været globalt accepteret siden da. Målingen blev udført i de dage, hvor der ikke fandtes GPS eller andre moderne sofistikerede instrumenter. Dette viser, hvor nøjagtige de var selv i den tid.

I de senere år er der gjort flere forsøg på at genmåle Everest, og nogle af dem har givet resultater, der varierer fra den accepterede højde med nogle få fod. Men disse er blevet forklaret i form af geologiske processer, der kan ændre højden af ​​Everest. Nøjagtigheden af ​​1954-resultatet er aldrig blevet sat i tvivl.

De fleste videnskabsmænd mener nu, at Mount Everests højde stiger meget langsomt. Dette er på grund af den nordlige bevægelse af den indiske tektoniske plade, der skubber overfladen op. Det er netop denne bevægelse, der skabte de store Himalaya-bjerge i første omgang. Det er den samme proces, der gør denne region udsat for jordskælv. Et stort jordskælv, som det der skete i Nepal i 2015, kan ændre bjergenes højder. Sådanne begivenheder er sket i fortiden. Faktisk var det dette jordskælv, der havde foranlediget beslutningen om at genmåle Everest for at se, om der havde været nogen påvirkning.

En stigning på 86 cm ville ikke være overraskende. Det er meget muligt, at højden er steget i alle disse år. Men på samme tid er 86 cm i en højde på 8.848 meter en meget lille længde. De detaljerede resultater af de nepalesiske og kinesiske bestræbelser på at måle Everest er stadig ikke offentliggjort i et tidsskrift. Den virkelige betydning af denne måling ville først blive tydelig efter det.

Del Med Dine Venner: