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2020-05-27 14:43:05
2020珠峰高程測(cè)量,世界第一高峰是長(zhǎng)高了?還是變矮了?
登頂!測(cè)高!5月27日11時(shí)整,8名測(cè)量登山隊(duì)員登頂珠峰,立起覘標(biāo)。不過(guò),珠峰精確新數(shù)據(jù)大概需要2到3個(gè)月時(shí)間才能公布。我們一起期待謎底揭曉吧!
將目光放到珠峰數(shù)千公里之外的山東青島,在觀象山上,有一座小石屋成為人們關(guān)注的重點(diǎn),它造型別致卻十分神秘,沒(méi)有掛牌,大門(mén)緊鎖,外層雕花石柱合圍,內(nèi)層綠色柵欄保護(hù)。除了偶爾有工作人員開(kāi)門(mén)檢查外,不向公眾開(kāi)放。
它里面裝載著世界最高峰珠穆朗瑪峰海拔的起算點(diǎn)——水準(zhǔn)原點(diǎn)。水準(zhǔn)原點(diǎn)為什么不是“零”?為何選在青島觀象山?能夠成為唯一的測(cè)量標(biāo)志?且聽(tīng)記者為您講述水準(zhǔn)原點(diǎn)的來(lái)歷、特殊價(jià)值以及觀象山的故事。
一、山高萬(wàn)仞,源自何處?
青島觀象山,是中國(guó)大地山川身高測(cè)量的起點(diǎn),也是珠峰的起測(cè)點(diǎn)。
觀象山上的石屋,面積不大,卻是中國(guó)永久性水準(zhǔn)原點(diǎn),而且是獨(dú)一無(wú)二的。石屋里面的旱井下鑲嵌有一個(gè)價(jià)值不菲的拳頭大小、渾圓的瑪瑙,點(diǎn)位有18厘米長(zhǎng),這里,就是“中華人民共和國(guó)水準(zhǔn)原點(diǎn)”。
何為水準(zhǔn)原點(diǎn)?就是水準(zhǔn)測(cè)量傳遞海拔高程的基準(zhǔn)點(diǎn),通俗地講,就是山川的海拔高度從這里開(kāi)始算。
青島市勘察測(cè)繪研究院院長(zhǎng)張志華給記者舉了一個(gè)通俗的例子:小朋友量身高需要一面墻,上面有刻畫(huà)的橫線,最初設(shè)定的那個(gè)橫線比如50厘米,就是以后身高的起算點(diǎn),成為一個(gè)測(cè)量標(biāo)志,也就是水準(zhǔn)原點(diǎn)。
這個(gè)水準(zhǔn)原點(diǎn)是怎么來(lái)的?
早在1952年,國(guó)家測(cè)繪部門(mén)就專(zhuān)門(mén)對(duì)沿海一些驗(yàn)潮站高程基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行調(diào)查,籌建一個(gè)國(guó)家水準(zhǔn)原點(diǎn),而建于1898年的青島驗(yàn)潮站,因?yàn)槎嗄陙?lái)的潮汐觀測(cè)數(shù)據(jù)和經(jīng)1950年改造后增設(shè)自動(dòng)驗(yàn)潮儀,在眾多海域中勝出。
石屋中標(biāo)記的水準(zhǔn)原點(diǎn)是海拔72.26米,也就說(shuō),從這里起算的海拔總數(shù)需要減掉72.26米,才能得出實(shí)際海拔高度。
那么,水準(zhǔn)原點(diǎn)為何不從零開(kāi)始算呢?
張志華院長(zhǎng)解釋說(shuō),國(guó)家規(guī)定以黃海海平面作為高度起算標(biāo)準(zhǔn),也就是說(shuō)零是從黃海海平面取的。
“咱們住在海邊的都知道,海水有潮起潮落,青島有典型的半日潮,每天、每個(gè)月都不一樣,有時(shí)還有天文大潮和低潮,一直在變化,所以需要驗(yàn)潮。專(zhuān)業(yè)人員到海邊,根據(jù)每天的潮汐情況做連續(xù)的記錄,算出一天的平均,一個(gè)月的平均,一年的平均,至少要達(dá)到一個(gè)潮汐周期,大約是19年,滿(mǎn)足了這些條件變化,才能找到一個(gè)很穩(wěn)定的平均海水面,也就是零”。
如此不穩(wěn)定的“零”是無(wú)法確定何時(shí)何地為起算點(diǎn)的,需要找到一個(gè)陸地穩(wěn)定點(diǎn),于是觀象山進(jìn)入了科學(xué)家的視線。
觀象臺(tái)有成熟的天文、地磁、地震檢測(cè)技術(shù)和數(shù)據(jù),觀象山有穩(wěn)定的花崗巖基巖,可謂天時(shí)加地利,所以,1954年10月,中華人民共和國(guó)水準(zhǔn)原點(diǎn)定位于觀象山,由1個(gè)原點(diǎn)2個(gè)附點(diǎn)3個(gè)參考點(diǎn)構(gòu)成水準(zhǔn)原點(diǎn)網(wǎng)。
1957年,確定了黃海高程系,采用的是青島大港驗(yàn)潮站1950年到1956年的檢測(cè)數(shù)據(jù),高度為72.289米。
由于當(dāng)時(shí)驗(yàn)潮時(shí)間長(zhǎng)度不夠一個(gè)潮汐周期,1987年重新使用了1952年到1979年的驗(yàn)潮資料,確定了1985國(guó)家高程基準(zhǔn)72.26米,從那時(shí)開(kāi)始全國(guó)使用至今。
作為所有測(cè)量高程成果的初始起算點(diǎn),珠峰遠(yuǎn)在數(shù)千公里之外,要想獲得精確數(shù)字,測(cè)繪人員必須徒步行走、分段測(cè)量,每隔幾十米設(shè)一個(gè)站,反復(fù)觀測(cè),累計(jì)步行超過(guò)了1.2萬(wàn)公里,才能將高程傳遞到目的地,這其中的艱辛可想而知。
二、選在觀象山有這些理由
水準(zhǔn)原點(diǎn)為何選在觀象山?在張志華看來(lái),主要有四個(gè)原因:
1、首先是地質(zhì)結(jié)構(gòu),有專(zhuān)家曾經(jīng)說(shuō)過(guò),青島尤其是老城區(qū)坐落在一整塊花崗巖上,而且中間沒(méi)有斷裂帶,地質(zhì)結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定,沒(méi)有地震和自然災(zāi)害。
中國(guó)沿海從鴨綠江口一直到廣西云南一帶整個(gè)海岸線,青島也是不太多的幾個(gè)非常穩(wěn)定的地區(qū)之一,所以把水準(zhǔn)原點(diǎn)放在青島更有價(jià)值。
2、青島地處中緯度地區(qū),位于從南到北大致居中的位置,把這個(gè)點(diǎn)放在青島,更便于海拔高程傳遞到全國(guó)去。
3、青島是最早開(kāi)展現(xiàn)代科學(xué)研究的城市之一,中國(guó)最早的現(xiàn)代氣象觀測(cè)在青島,最早參加國(guó)際測(cè)量活動(dòng)的萬(wàn)國(guó)經(jīng)度測(cè)量就在觀象山上。
咱們國(guó)內(nèi)原來(lái)有個(gè)說(shuō)法,百分之七十的海洋科學(xué)家在青島,包含潮汐、氣象、天文等科學(xué)家以及大量的科學(xué)活動(dòng)都在青島,加上觀象山很穩(wěn)定、安靜,便于保存,離海邊又不遠(yuǎn)。
4、青島海域具有典型的半日潮汐,驗(yàn)潮站所在的膠州灣海面穩(wěn)定,便于驗(yàn)潮也是一個(gè)原因。
因此,國(guó)家的水準(zhǔn)原點(diǎn)選在了觀象山。
三、青島下水道不堵,就因?yàn)樗疁?zhǔn)原點(diǎn)
水準(zhǔn)原點(diǎn)的應(yīng)用很廣泛,比如大家知道的南水北調(diào),很多工程從不同的省市同時(shí)施工,多年來(lái)背靠背地干,這就需要事先有一個(gè)統(tǒng)一的海拔高度標(biāo)準(zhǔn),沒(méi)有這個(gè)原點(diǎn),各省各地的標(biāo)準(zhǔn)不一樣,水往低處流,若不準(zhǔn)確計(jì)算,水就流不過(guò)來(lái)。
再比如像高鐵,也是分段施工,而且精度要求極高,一段一段的橋梁最后連接到一起通車(chē),分毫不差,都和統(tǒng)一的高程有密切關(guān)系。
這樣的例子咱們生活中比比皆是,老百姓蓋房子建筑打樁,樓盤(pán)建設(shè)的高度和距離,都需要統(tǒng)一的高度標(biāo)準(zhǔn)。再大的像火箭衛(wèi)星發(fā)射等,也都有嚴(yán)格的統(tǒng)一的高程起算點(diǎn)。
而且水準(zhǔn)原點(diǎn)在科學(xué)研究領(lǐng)域價(jià)值也非常大,大家都知道氣候變暖,海平面上升,這是一個(gè)非常緩慢的過(guò)程,海平面到底升了多少,和水準(zhǔn)原點(diǎn)比較,就可以判斷了。
甚至地震預(yù)報(bào),全世界目前比較有效的辦法,就是在水準(zhǔn)原點(diǎn)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行大的斷面帶之間嚴(yán)格的連續(xù)觀測(cè),來(lái)判斷出它的加速情況,做出中長(zhǎng)期預(yù)報(bào),所以水準(zhǔn)原點(diǎn)的作用是方方面面的。
高程和每個(gè)公眾的生活都密切相關(guān),只是我們有時(shí)候感受不到而已。
青島下水道為什么不堵?除了下水道管道粗,能跑汽車(chē),而且是鴨蛋形等原因之外,還有一個(gè)重要的原因,與當(dāng)時(shí)的城市管理者使用了世界最先進(jìn)的水準(zhǔn)測(cè)量技術(shù),比如坡度高度的計(jì)算有關(guān)。
青島老城區(qū)早期建設(shè)下水道時(shí)運(yùn)用的坡度高程最準(zhǔn),不會(huì)出現(xiàn)海水倒灌現(xiàn)象,因?yàn)榈构嗟脑蚴瞧露人沐e(cuò)了,青島下水道設(shè)計(jì)建立在了科學(xué)的基礎(chǔ)上,與水準(zhǔn)原點(diǎn)在青島當(dāng)然關(guān)系密切。
除了觀象山觀象臺(tái)石頭屋這個(gè)水準(zhǔn)原點(diǎn),還有其他輔助的測(cè)量點(diǎn)做保障嗎?張志華院長(zhǎng)說(shuō),高度測(cè)量有一套科學(xué)的辦法,除了這個(gè)原點(diǎn)以外,觀象山周邊一帶還有兩個(gè)附點(diǎn)、三個(gè)參考點(diǎn)作為組成部分,起到多重保險(xiǎn)的作用。
每過(guò)四年都有專(zhuān)業(yè)的隊(duì)伍進(jìn)行測(cè)量核算,即使萬(wàn)一某一個(gè)點(diǎn)被破壞,其他的點(diǎn)也可以作為測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)。
“在這里我要通過(guò)媒體呼吁一下,咱們國(guó)家對(duì)測(cè)量標(biāo)志保護(hù)立了法,測(cè)量標(biāo)志保護(hù)極其重要,一旦損壞往往是不可彌補(bǔ)的。”
青島市測(cè)量標(biāo)志除了這六個(gè)點(diǎn)以外,在各個(gè)山頭上都有和水準(zhǔn)原點(diǎn)相關(guān)的測(cè)量標(biāo)志,市民可以注意一下山頂上的三腳架鋼標(biāo),那就是測(cè)量標(biāo)志。
由于城市的快速發(fā)展,測(cè)量標(biāo)志保護(hù)的壓力也越來(lái)越大。我們一定要加強(qiáng)測(cè)量標(biāo)志保護(hù),這是青島的一種榮譽(yù),也是公民的一種責(zé)任。
水準(zhǔn)原點(diǎn)測(cè)量標(biāo)志是智慧城市的基礎(chǔ),是云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能的基礎(chǔ),也是城市的數(shù)字底座,非常重要。
十幾年前國(guó)務(wù)院統(tǒng)一安排的對(duì)全國(guó)名山大川的高度進(jìn)行統(tǒng)一測(cè)繪,張志華參與了青島嶗山海拔高度的測(cè)量,嶗山是中國(guó)沿海第一高峰,最高點(diǎn)海拔1132.7米,都是從中華人民共和國(guó)水準(zhǔn)原點(diǎn)起算的。
其實(shí),德國(guó)侵占時(shí)期就測(cè)量過(guò)嶗山,遺憾的是當(dāng)時(shí)的測(cè)量點(diǎn)已被破壞,所以百年后我們無(wú)法判斷嶗山是長(zhǎng)了還是落了。
四、青島觀象臺(tái)開(kāi)創(chuàng)性的科學(xué)研究,促成觀象山成為水準(zhǔn)原點(diǎn)
觀象山能夠成為水準(zhǔn)原點(diǎn),除了因?yàn)榍鄭u海面平靜、觀象山為整塊花崗巖外,還因?yàn)榍鄭u驗(yàn)潮站有百年驗(yàn)潮的數(shù)據(jù),觀象臺(tái)較早開(kāi)啟天文、氣象、海洋等科學(xué)研究,且臥虎藏龍,聞名中外的科學(xué)家蔣丙然、高平子等都做出了開(kāi)創(chuàng)性的貢獻(xiàn)。
月球上有一座高平子環(huán)形山
這還得從1898年說(shuō)起。德國(guó)侵占青島時(shí),由于一次暴風(fēng)雨的侵襲,發(fā)生海難事故,這讓他們意識(shí)到氣象預(yù)報(bào)的重要性,于是在1898年3月,氣象天測(cè)所在館陶路1號(hào)成立,這時(shí)的觀象臺(tái)身影尚不清晰,在歷史的進(jìn)程中時(shí)隱時(shí)現(xiàn)。
1905年,氣象天測(cè)所移至水道山,老百姓之前口中的小石頭山,之后因?yàn)橛辛速A水池而改名。
1910年,在天文學(xué)博士梅爾曼主持下興建大樓,1911年1月1日,德國(guó)天文學(xué)會(huì)將其命名為“皇家青島觀象臺(tái)”,水道山也改名為觀象山。
隨著1912年1月9日新觀象臺(tái)的落成,“一座城市的天文視野就此展開(kāi)”。
1914年11月,日德戰(zhàn)爭(zhēng)后,日本將觀象臺(tái)更名為青島測(cè)候所,即便1922年青島主權(quán)回收,日方仍然拒絕撤出,其侵略者的嘴臉暴露無(wú)遺。
直到1924年2月,觀象臺(tái)才真正回到中國(guó)人手中,而科學(xué)家們的加入,也使得青島觀象臺(tái)成為當(dāng)時(shí)天文學(xué)界一顆亮麗的星星,綻放耀眼光芒。
中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)青島觀象臺(tái)臺(tái)長(zhǎng)孫立南是二代觀象臺(tái)臺(tái)長(zhǎng),父親孫壽甡20歲時(shí)就在觀象臺(tái)工作,從小耳濡目染,1986年她跟著父親觀測(cè)哈雷彗星,種下了一顆喜歡天文的種子。父親退休以后,調(diào)入觀象臺(tái)工作至今。
提起觀象臺(tái)的前輩,她的自豪之情溢于言表。
“1922年中國(guó)收回青島,派出當(dāng)時(shí)中央研究院的蔣丙然和高平子兩位先生來(lái)接管青島觀象臺(tái),蔣丙然是氣象學(xué)的博士,高平子是天文學(xué)的專(zhuān)家,但日本人拒不交還。直到1924年2月15日,日本人才把青島觀象臺(tái)交出來(lái)。然而,里面的很多資料、設(shè)備、儀器都被日本人帶走了。接收以后,成立了兩個(gè)科室,一個(gè)是氣象地震科,一個(gè)是天文磁力科,氣象地震科科長(zhǎng)由臺(tái)長(zhǎng)蔣丙然先生兼任,高平子任天文磁力科科長(zhǎng)。”
膠澳商埠觀象臺(tái)臺(tái)長(zhǎng)蔣丙然,與天文學(xué)家高平子一起,展開(kāi)了一系列的開(kāi)創(chuàng)性的工作:高平子先生首先進(jìn)行了我國(guó)太陽(yáng)黑子觀測(cè),然后開(kāi)創(chuàng)了時(shí)間服務(wù)系統(tǒng)。
他率隊(duì)參加了國(guó)際上的萬(wàn)國(guó)經(jīng)度測(cè)量,開(kāi)了我國(guó)參與國(guó)際合作的一個(gè)先河;1924年10月,蔣丙然先生創(chuàng)建了中國(guó)氣象學(xué)會(huì),并在1928年跟宋春舫發(fā)起成立了海洋研究,建成了亞洲第一座水族館。
“在這之前,我們國(guó)家的科學(xué)研究都是比較落后的,像我們樓上那臺(tái)望遠(yuǎn)鏡就是1932年由蔣丙然先生從法國(guó)引進(jìn)的,可以說(shuō)是我們中國(guó)人的第一臺(tái)望遠(yuǎn)鏡。”高平子先生因?yàn)樵?jīng)做出突出貢獻(xiàn),在1982年的國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)上,在月球正面給他命名了一座環(huán)形山,叫高平子環(huán)形山。
五、青島與北京時(shí)間相差1分16秒
在觀象臺(tái)的身后,有一座萬(wàn)國(guó)經(jīng)度測(cè)量紀(jì)念碑,它的存在與水準(zhǔn)原點(diǎn)一樣,對(duì)青島乃至全國(guó)有著特殊的意義。
1926年10月2日到11月30日,天文磁力科科長(zhǎng)高平子與宋國(guó)模、徐匯平一起組成測(cè)量組,完成了經(jīng)度聯(lián)測(cè),結(jié)果優(yōu)異,榮獲比利時(shí)博覽會(huì)優(yōu)秀科技獎(jiǎng)。
“1986年,由青島市政府和中國(guó)天文學(xué)會(huì)合立了這座紀(jì)念碑,碑上有一組數(shù)據(jù),是東經(jīng)120度19分,北緯36度04分,這兩行字的中線到地面,就是青島市最中心的位置,是為了紀(jì)念1926年和1933年,青島觀象臺(tái)作為中國(guó)唯一的代表參加了國(guó)際兩次經(jīng)度測(cè)量。實(shí)際上東經(jīng)120度19分換算成時(shí)間的話(huà),就是8小時(shí)01分16.812秒,也就是說(shuō),北京時(shí)間8點(diǎn)鐘,青島實(shí)際上是8小時(shí)01分16秒。北緯36度04分就是當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥冉牵瑩Q句話(huà)說(shuō)就是在青島地區(qū)看北極星的高度。如果在青島迷路找不到北了,來(lái)這里,看地面球頂所指的位置,就能找到北”,青島觀象臺(tái)的張艷女士告訴記者。
時(shí)間繼續(xù)。1931年,觀象臺(tái)大型圓頂赤道儀室建成,內(nèi)置天圖式大型望遠(yuǎn)鏡,一時(shí)領(lǐng)先華夏。這座國(guó)寶級(jí)望遠(yuǎn)鏡,至今仍在觀象臺(tái)使用,孫立南臺(tái)長(zhǎng)告訴記者,他們幾乎每天都用它來(lái)觀測(cè)太陽(yáng)黑子和星辰,數(shù)十年如一日,完成了一次次記錄,也仿佛完成了與科學(xué)先輩們的隔空對(duì)話(huà)。
觀象山上,前后二十年誕生的圓頂赤道儀室與巖石城堡相互守望,安靜而深邃,“穹臺(tái)窺象”也成為當(dāng)時(shí)的青島十景之一。這是這座海濱城市天文與人文精神的交流與碰撞。
毋庸置疑,觀象臺(tái)的輝煌吸引了人們的目光,因此當(dāng)黃海作為高程起測(cè)點(diǎn)的時(shí)候,觀象山便很快成為水準(zhǔn)原點(diǎn)確定地點(diǎn)。
【新聞多一點(diǎn)】
這些山東人曾登頂珠峰
2008年,當(dāng)熊熊奧運(yùn)圣火在白雪皚皚的世界最高峰——珠穆朗瑪峰峰頂盡情揮灑自己的光芒時(shí),山東淄博的張志堅(jiān)作為登山隊(duì)新聞官也登上了珠峰。
2009年5月,3名山東人:邢開(kāi)新、大濤、徐志衛(wèi)一起登頂珠峰。
2016年4月,煙臺(tái)姑娘畢明霞向珠峰發(fā)起沖擊,5月20日,上午9時(shí)許,從珠峰登山隊(duì)駐守大本營(yíng)傳回好消息:成功登上海拔8844.43米珠峰的頂峰,成為煙臺(tái)市乃至山東省女子登峰第一人。
2019年5月20日上午9點(diǎn)12分,43歲的訾新生成功登上了珠穆朗瑪峰的最高點(diǎn)。訾新生表示,他可能是濟(jì)南市第一個(gè)從尼泊爾南坡成功登頂珠峰的人,為了這一刻,他曾連續(xù)進(jìn)行了一年“痛苦而無(wú)聊”的鍛煉。關(guān)于成功登頂,訾新生并沒(méi)有“征服”的快感,而是滿(mǎn)懷著對(duì)高山的敬畏。他坦言,“不是我征服了珠峰,而是珠峰接納了我。”
2019年5月21日尼泊爾時(shí)間晚8點(diǎn),山東泰安人范波所在中國(guó)登山隊(duì)從海拔7900米左右的C4營(yíng)地出發(fā),最終成功登頂。
2019年5月22日6時(shí)52分、北京時(shí)間9時(shí)07分,淄博唐峰成功登頂珠峰。
(來(lái)源:齊魯網(wǎng)·閃電新聞綜合半島都市報(bào)微信、央視新聞)
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