Strokovnjaki pojasnjujejo: Kako izmeriti goro

V novi meritvi sta Kitajska in Nepal objavila, da je Mount Everest za 86 cm višji od 8.848 m, ki so bili doslej sprejeti po vsem svetu. Kako je prvotno višino izračunal Survey of India? Kaj pomeni revizija? Dva najvišja uradnika Survey of India pojasnjujeta v intervjuju za The Indian Express.

Ptica leti z Mount Everestom v ozadju iz Namche Bajar, okrožje Solukhumbu, Nepal. (Fotografija AP/PTI)

Prvič, kako se izmeri višina katere koli gore?

Osnovno načelo, ki je bilo uporabljeno prej, je zelo preprosto in uporablja samo trigonometrijo, ki jo večina od nas pozna ali se vsaj spomni. V vsakem trikotniku so tri stranice in trije koti. Če poznamo katere koli tri od teh količin, pod pogojem, da je ena od njih stranska, lahko vse druge izračunamo. V pravokotnem trikotniku je eden od kotov že znan, tako da, če poznamo še kakšen kot in eno od stranic, lahko ugotovimo še ostale. To načelo je mogoče uporabiti za merjenje višine katerega koli predmeta, ki ne ponuja udobja spuščanja merilnega traku od zgoraj navzdol ali če se ne morete povzpeti na vrh, da bi uporabljali sofisticirane instrumente.

Merjenje s koti: Kadar neposredna meritev višine ni mogoča, se geodet zateče k trigonometriji

Recimo, izmeriti moramo višino droga ali zgradbe. Označimo lahko katero koli poljubno točko na tleh nekaj oddaljenosti od stavbe. To je lahko naša točka opazovanja. Zdaj potrebujemo dve stvari - oddaljenost stavbe od točke opazovanja in višinski kot, ki ga naredi vrh stavbe s točko opazovanja na tleh. Razdalje ni težko doseči. Višinski kot je kot, ki bi ga naredila namišljena črta, če bi povezovala točko opazovanja na tleh z vrhom stavbe. Obstajajo preprosti instrumenti, s pomočjo katerih je mogoče izmeriti ta kot.

Torej, če je razdalja od točke opazovanja do stavbe d in je višinski kot E, bi bila višina stavbe d × tan(E).

Gen-polkovnik Girish Kumar je generalni geodet Indije, Nitin Joshi pa namestnik generalnega geodeta, Inšpektorat Indije. Odgovornost Survey of India je priprava verodostojnih zemljevidov, njeno delo pa vključuje izvajanje obsežnih raziskav zemljišč in kartiranje topografskih značilnosti. Od leta 1952 je indijska služba Survey izvedla vajo za merjenje višine Mount Everesta (takrat znanega kot Peak XV). Ta vaja meri višino na 8.848 m (29.028 čevljev), kar je do zdaj ostajalo globalno sprejet standard.

Je mogoče tako preprosto izmeriti goro?

Načelo je enako in na koncu uporabljamo isto metodo, vendar je nekaj zapletov. Glavna težava je, da čeprav poznaš vrh, vznožje gore ni znano. Vprašanje je, s katere površine meriš višino. Na splošno se za praktične namene višine merijo nad srednjo morsko gladino (MSL). Poleg tega moramo najti razdaljo do gore. Danes se zdi enostavno, a v petdesetih letih prejšnjega stoletja ni bilo GPS ali satelitskih posnetkov. Torej, kako najti razdaljo gore, kamor fizično ne morete iti? Do takrat se nihče ni niti povzpel na Mount Everest.

To težavo lahko zaobidemo tako, da izmerimo višinske kote z dveh različnih opazovalnih točk v istem pogledu. Razdalje med temi različnimi točkami opazovanja je mogoče izmeriti. Zdaj bomo imeli opravka z dvema različnima trikotnikoma, vendar s skupnim krakom in dvema različnima višinskima kotoma. Z upoštevanjem preprostih pravil srednješolske trigonometrije je mogoče višino gore izračunati precej natančno. Pravzaprav smo tako delali pred pojavom GPS-a, satelitov in drugih sodobnih tehnik.

Kako natančno je to?

Za majhne hribe in gore, katerih vrh je mogoče opazovati z razmeroma bližnjih razdalj, lahko to daje precej natančne meritve. Toda za Mount Everest in druge visoke gore je nekaj drugih zapletov.

Te spet izhajajo iz dejstva, da ne vemo, kje je vznožje gore. Z drugimi besedami, kje točno se gora sreča z ravno površino. Ali pa, ali je točka opazovanja in vznožje gore na isti vodoravni ravni.

Zemljina površina ni povsod enakomerna. Zaradi tega merimo višine od povprečne morske gladine. To se naredi s skrbnim postopkom, imenovanim visoko natančno izravnavanje. Izhajajoč od obale, s posebnimi instrumenti korak za korakom izračunamo višinsko razliko. Tako iz povprečne morske gladine poznamo višino katerega koli mesta.

Toda obstaja še ena težava, s katero se je treba spopasti - gravitacija. Gravitacija je na različnih mestih različna. Kaj to pomeni, da tudi morske gladine ni mogoče šteti za enotno povsod. V primeru Mount Everesta bi na primer koncentracija tako velike mase pomenila, da bi se gladina morja zaradi gravitacije dvignila. Tako se za izračun lokalne morske gladine meri tudi lokalna gravitacija. Danes so na voljo sofisticirani prenosni gravitometri, ki jih je mogoče prenašati tudi na gorske vrhove.

Toda izravnave ni mogoče razširiti na visoke vrhove. Zato se moramo za merjenje višin obrniti na isto tehniko triangulacije. Obstaja pa še ena težava. Gostota zraka se zmanjšuje, ko gremo višje. Ta sprememba gostote zraka povzroči upogibanje svetlobnih žarkov, pojav, znan kot lom. Zaradi razlike v višinah opazovalne točke in gorskega vrha je posledica loma napaka pri merjenju navpičnega kota. To je treba popraviti. Ocenjevanje popravka loma je samo po sebi izziv. Sledite Express Explained na Telegramu

Na tej fotografiji 27. maja 2020 člani kitajske geodetske skupine vodijo vrh Mount Everesta, lokalno znan tudi kot Mt. Qomolangma. (Fotografija AP/PTI)

Ali tehnologija ne ponuja lažjih rešitev?

Danes se GPS pogosto uporablja za določanje koordinat in višin, tudi gora. Toda GPS daje natančne koordinate vrha gore glede na elipsoid, ki je namišljena površina, matematično modelirana tako, da predstavlja Zemljo. Ta površina se razlikuje od povprečne morske gladine. Podobno lahko za pridobivanje koordinat uporabite tudi nadzemna letala, opremljena z laserskimi žarki (LiDAR).

Toda te metode, vključno z GPS, ne upoštevajo gravitacije. Tako se informacije, pridobljene z GPS-om ali laserskimi žarki, nato prenesejo v drug model, ki upošteva gravitacijo, da je izračun popoln.

Glede na to, da v letih 1952-1954, ko ni bilo na voljo niti GPS in satelitskih tehnik niti sofisticiranih gravimetrov, naloga določanja višine Mount Everesta ni bila lahka.

Nepal in Kitajska sta povedala, da sta izmerila Mount Everest, da je 86 cm višji od 8.848 m, kolikor je bilo znano. Kaj bi to pomenilo?

Meritev 8.848 metrov (ali 29.028 čevljev) je opravila raziskava Indije leta 1954 in je od takrat globalno sprejeta. Merjenje je potekalo v času, ko še ni bilo GPS-a ali drugih sodobnih sofisticiranih instrumentov. To kaže, kako natančni so bili tudi v tem času.

V zadnjih letih je bilo opravljenih več poskusov ponovnega merjenja Everesta in nekateri od njih so prinesli rezultate, ki se od sprejete višine razlikujejo za nekaj metrov. Toda ti so bili razloženi v smislu geoloških procesov, ki bi lahko spremenili višino Everesta. Točnost rezultata iz leta 1954 ni bila nikoli vprašljiva.

Večina znanstvenikov zdaj verjame, da se višina Mount Everesta povečuje zelo počasi. To je posledica premika indijske tektonske plošče proti severu, ki potiska površje navzgor. Prav to gibanje je v prvi vrsti ustvarilo velike himalajske gore. Ta isti proces naredi to regijo nagnjeno k potresom. Velik potres, kot se je zgodil v Nepalu leta 2015, lahko spremeni višine gora. Takšni dogodki so se zgodili v preteklosti. Pravzaprav je bil ta potres tisti, ki je spodbudil odločitev za ponovno merjenje Everesta, da bi ugotovili, ali je prišlo do kakršnega koli vpliva.

Dvig za 86 cm ne bi bil presenetljiv. Zelo možno je, da se je višina v vseh teh letih povečala. Toda hkrati je 86 cm v višini 8.848 metrov zelo majhna dolžina. Podrobni rezultati nepalskih in kitajskih prizadevanj pri merjenju Everesta bodo še objavljeni v reviji. Pravi pomen te meritve bi postal očiten šele po tem.

Delite S Prijatelji: