珠穆朗玛峰高程新数据背后不为人知的故事

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导读:珠穆朗玛峰高程新数据背后不为人知的故事

 

    本报记者 赵亚辉

    8844.43米!10月9日,珠峰高程新数据一经国家测绘局发布即成为热门话题。

    记者曾全程跟踪此次珠峰测量行动,先后多次采访国家测绘局局长陈邦柱,中科院院士、2005珠峰测量技术总顾问陈俊勇等官员和权威专家。他们向记者讲述了这个数据出台的始末、对数据的认识及数据背后不为人知的故事。

    珠峰变矮了吗

    新高程比1975年降低并不意味着珠峰在变矮

    与1975年公布的8848.13米相比,此次公布的新数据减少了3.7米。

    从数字上看,新高程是降低了,但这并不意味着珠峰在变矮。“以往,我们没有准确地获得过珠峰岩石面的高程。这次,我们首次比较精确地测定了珠峰峰顶的冰雪深度,得到了岩石面高程。”陈邦柱局长说:“以岩石面高程作为珠峰高程,是比较稳定的。”

    陈俊勇院士是1975年我国珠峰高程测定的设计者和组织者之一,还是当时数据计算组组长。他说:“我并不同意珠峰降低的提法。事实上,珠峰峰顶究竟是升高还是降低,这一次并不能确定,也不能得出结论。这次测量结果产生的高度变化,是由于测深技术的改进,得出了峰顶岩石面的精确高程。这为今后做珠峰峰顶升降研究开了个好头。”

    他向记者进行了详细解释,这3.7米数据上的差距事实上来源于3个部分:

    第一部分是冰雪厚度测量数据的差异,大约2.6米。“1975年的时候,由于技术原因,在测雪深时没达到真正的岩面。”当时的数据是登顶队员潘多用标杆插入雪地,插不动了就认为是到达了岩面,这个数字正是0.92米。但事实上,这仅仅是上层积雪的大概厚度。此次对珠峰峰顶的冰雪进行了雷达扫描探测,发现岩石上方是由密度不同的三层物质组成:最上面是积雪层,厚度大约1米;其下方是冰层,厚度大约1.5米;再下面一层密度比岩石小,但比冰层大,推断是冰和碎石的混合层,厚度大约1米。这三层加起来就是3.5米。

    第二部分是此次计算出的珠峰峰顶大地水准面的起算面,与1975年相比,提升了大约0.7—0.8米,意味着珠峰又“低了0.7—0.8米”。“在测量学中,高程起算面是该地大地水准面。我国是从黄海平均海平面一直延伸到珠峰下。大地水准面的计算涉及到重力场,十分复杂。”今年利用了国际上最新的卫星技术资料,使用了多个数字地理模型,参考了国内外详细的地形和地理资料,取得了较为准确的大地水准面起算面。

    第三部分是其他因素造成的差异,大约0.3—0.4米。这些因素可能是误差,也可能是地壳运动或者全球变暖,等等。

    新数据科学吗

    测量应用了世界先进的测量技术和手段,实现了五方面创新

    “技术方法先进,数据成果可靠,探索精神尤其宝贵,实现了迄今为止对珠峰高程最为精确的测量。”7月18日,在国家测绘局和总参测绘局组织召开的“2005珠穆朗玛峰高程测量项目验收会议”上,20多位院士、专家对珠峰新高程数据做出高度评价,一致同意通过项目验收。

    验收委员会由来自科技部、教育部、国土资源部、中国科学院、中国气象局、中国地震局、国家测绘局和总参测绘局等单位的20多名专家组成,阵容强大。“这一次测量实现了五方面创新,采用了世界先进的测量技术和手段,计算过程严谨精密,测量结果是科学的、精确的。”陈俊勇院士告诉记者:第一个创新,是第一次大规模采用了先进的GPS卫星大地测量技术,获得了高精度的基础数据;第二个创新,是改进了传统的测量方案,在峰顶交会测量中进行了激光测距,这是1975年测量中没有做到的,大大提高了精度;第三个创新,是对峰顶冰雪进行了较长时间的雷达探测,首次获得比较准确的冰雪层的厚度数据,误差控制在0.1米;第四个创新,是进行了大规模的重力测量,测量点超过600个,重力场计算过程中还使用了大量国际上最新的卫星、地形和地理资料;第五个创新,是在珠峰大本营施放了探空气球,对珠峰高程数据进行了较为科学的气象修正。

    正是由于这五方面的创新,使得这次的珠峰高程新数据“含金量十足”。

    国际上会认同吗

    只要了解我们的测量方案、测量和计算过程,国际上将会逐渐接受这个数据

    “珠峰的高度举世瞩目,我们的新数据要得到国际承认,需要一个过程。”陈邦柱说:“数据要得到国际承认,前提是我们的数据是科学的,严谨的。无疑这一点我们已经具备。”

    在历史上,关于珠峰高度的争论从未停止。事实上,人类对珠峰的认识就是从测量其高度开始的,珠峰的历史从某种意义上来说就是一部测绘史。

    “与1999年美国科学家组织的那次测量相比,我们此次测量规模更大、更加严谨、更加科学。”作为那次测量的中方合作者,陈俊勇院士告诉记者:“首先,1999年那次测量只进行了GPS测量,这次测量总结了历史经验,将经典大地测量与现代卫星大地测量技术相结合,两者的数据对照,进行加权计算得出最终数据;其次,那次测量的GPS测量点包括峰顶只有3个,而此次总数近70个,峰顶交会GPS测量点有8个;第三,那次峰顶GPS仪器收集的数据中断过多次,此次把GPS天线架设在觇标顶部,信号没有中断,数据十分理想;第四,那次GPS的采样间隔是30秒1次,而这一次提高到每秒1次,数据量大幅提升。以在峰顶采样35分钟计算,此次获得2100个数据,而那一次是70个;第五,那次并没有对峰顶冰雪厚度进行测量,而这次则进行了成功测量……”

    对于这个数据能否被国际上普遍采用,陈俊勇院士颇有信心:只要了解我们的测量方案、测量和计算过程,国际上将会逐渐接受这个数据。

    “在我国境内,从公布时起,这就是唯一权威的数据。”陈邦柱局长说:“根据测绘法,我国的行政管理、新闻传播、对外交流、公开出版的地图、教材及社会公众活动中都要采用新高程数据。我们将尽快完成地图等地理信息产品的修改和编制工作。”

    链接

    在过去的150多年时间里,人类对珠峰进行了大大小小数十次测量。直到现在,测量热潮仍未减退。近20年来,各国科学家就进行过10多次测量。其中比较著名的两次是:1992年,意大利科学家乔治·普瑞迪带队登顶珠峰,测量出珠峰高度为8846.50米;1999年,美国“千禧年珠峰测量”计划实施,总策划人和实施者布兰德福特·沃斯本在美国国家地理学会年会上宣布测量结果为8850米。

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