甭管珠峰多高,都要从青岛这个地方开始算

来源:凤凰网时间:2020-05-27

2020珠峰高程测量,世界第一高峰是长高了?还是变矮了?

登顶!测高!5月27日11时整,8名测量登山队员登顶珠峰,立起觇标。不过,珠峰精确新数据大概需要2到3个月时间才能公布。我们一起期待谜底揭晓吧!

将目光放到珠峰数千公里之外的山东青岛,在观象山上,有一座小石屋成为人们关注的重点,它造型别致却十分神秘,没有挂牌,大门紧锁,外层雕花石柱合围,内层绿色栅栏保护。除了偶尔有工作人员开门检查外,不向公众开放。

它里面装载着世界最高峰珠穆朗玛峰海拔的起算点——水准原点。水准原点为什么不是“零”?为何选在青岛观象山?能够成为唯一的测量标志?且听记者为您讲述水准原点的来历、特殊价值以及观象山的故事。

一、山高万仞,源自何处?

青岛观象山,是中国大地山川身高测量的起点,也是珠峰的起测点。

观象山上的石屋,面积不大,却是中国永久性水准原点,而且是独一无二的。石屋里面的旱井下镶嵌有一个价值不菲的拳头大小、浑圆的玛瑙,点位有18厘米长,这里,就是“中华人民共和国水准原点”。

何为水准原点?就是水准测量传递海拔高程的基准点,通俗地讲,就是山川的海拔高度从这里开始算。

青岛市勘察测绘研究院院长张志华给记者举了一个通俗的例子:小朋友量身高需要一面墙,上面有刻画的横线,最初设定的那个横线比如50厘米,就是以后身高的起算点,成为一个测量标志,也就是水准原点。

这个水准原点是怎么来的?

早在1952年,国家测绘部门就专门对沿海一些验潮站高程基准点进行调查,筹建一个国家水准原点,而建于1898年的青岛验潮站,因为多年来的潮汐观测数据和经1950年改造后增设自动验潮仪,在众多海域中胜出。

石屋中标记的水准原点是海拔72.26米,也就说,从这里起算的海拔总数需要减掉72.26米,才能得出实际海拔高度。

那么,水准原点为何不从零开始算呢?

张志华院长解释说,国家规定以黄海海平面作为高度起算标准,也就是说零是从黄海海平面取的。

“咱们住在海边的都知道,海水有潮起潮落,青岛有典型的半日潮,每天、每个月都不一样,有时还有天文大潮和低潮,一直在变化,所以需要验潮。专业人员到海边,根据每天的潮汐情况做连续的记录,算出一天的平均,一个月的平均,一年的平均,至少要达到一个潮汐周期,大约是19年,满足了这些条件变化,才能找到一个很稳定的平均海水面,也就是零”。

如此不稳定的“零”是无法确定何时何地为起算点的,需要找到一个陆地稳定点,于是观象山进入了科学家的视线。

观象台有成熟的天文、地磁、地震检测技术和数据,观象山有稳定的花岗岩基岩,可谓天时加地利,所以,1954年10月,中华人民共和国水准原点定位于观象山,由1个原点2个附点3个参考点构成水准原点网。

1957年,确定了黄海高程系,采用的是青岛大港验潮站1950年到1956年的检测数据,高度为72.289米。

由于当时验潮时间长度不够一个潮汐周期,1987年重新使用了1952年到1979年的验潮资料,确定了1985国家高程基准72.26米,从那时开始全国使用至今。

作为所有测量高程成果的初始起算点,珠峰远在数千公里之外,要想获得精确数字,测绘人员必须徒步行走、分段测量,每隔几十米设一个站,反复观测,累计步行超过了1.2万公里,才能将高程传递到目的地,这其中的艰辛可想而知。

二、选在观象山有这些理由

水准原点为何选在观象山?在张志华看来,主要有四个原因:

1、首先是地质结构,有专家曾经说过,青岛尤其是老城区坐落在一整块花岗岩上,而且中间没有断裂带,地质结构非常稳定,没有地震和自然灾害。

中国沿海从鸭绿江口一直到广西云南一带整个海岸线,青岛也是不太多的几个非常稳定的地区之一,所以把水准原点放在青岛更有价值。

2、青岛地处中纬度地区,位于从南到北大致居中的位置,把这个点放在青岛,更便于海拔高程传递到全国去。

3、青岛是最早开展现代科学研究的城市之一,中国最早的现代气象观测在青岛,最早参加国际测量活动的万国经度测量就在观象山上。

咱们国内原来有个说法,百分之七十的海洋科学家在青岛,包含潮汐、气象、天文等科学家以及大量的科学活动都在青岛,加上观象山很稳定、安静,便于保存,离海边又不远。

4、青岛海域具有典型的半日潮汐,验潮站所在的胶州湾海面稳定,便于验潮也是一个原因。

因此,国家的水准原点选在了观象山。

三、青岛下水道不堵,就因为水准原点

水准原点的应用很广泛,比如大家知道的南水北调,很多工程从不同的省市同时施工,多年来背靠背地干,这就需要事先有一个统一的海拔高度标准,没有这个原点,各省各地的标准不一样,水往低处流,若不准确计算,水就流不过来。

再比如像高铁,也是分段施工,而且精度要求极高,一段一段的桥梁最后连接到一起通车,分毫不差,都和统一的高程有密切关系。

这样的例子咱们生活中比比皆是,老百姓盖房子建筑打桩,楼盘建设的高度和距离,都需要统一的高度标准。再大的像火箭卫星发射等,也都有严格的统一的高程起算点。

而且水准原点在科学研究领域价值也非常大,大家都知道气候变暖,海平面上升,这是一个非常缓慢的过程,海平面到底升了多少,和水准原点比较,就可以判断了。

甚至地震预报,全世界目前比较有效的办法,就是在水准原点的基础上,进行大的断面带之间严格的连续观测,来判断出它的加速情况,做出中长期预报,所以水准原点的作用是方方面面的。

高程和每个公众的生活都密切相关,只是我们有时候感受不到而已。

青岛下水道为什么不堵?除了下水道管道粗,能跑汽车,而且是鸭蛋形等原因之外,还有一个重要的原因,与当时的城市管理者使用了世界最先进的水准测量技术,比如坡度高度的计算有关。

青岛老城区早期建设下水道时运用的坡度高程最准,不会出现海水倒灌现象,因为倒灌的原因是坡度算错了,青岛下水道设计建立在了科学的基础上,与水准原点在青岛当然关系密切。

除了观象山观象台石头屋这个水准原点,还有其他辅助的测量点做保障吗?张志华院长说,高度测量有一套科学的办法,除了这个原点以外,观象山周边一带还有两个附点、三个参考点作为组成部分,起到多重保险的作用。

每过四年都有专业的队伍进行测量核算,即使万一某一个点被破坏,其他的点也可以作为测量标准。

“在这里我要通过媒体呼吁一下,咱们国家对测量标志保护立了法,测量标志保护极其重要,一旦损坏往往是不可弥补的。”

青岛市测量标志除了这六个点以外,在各个山头上都有和水准原点相关的测量标志,市民可以注意一下山顶上的三脚架钢标,那就是测量标志。

由于城市的快速发展,测量标志保护的压力也越来越大。我们一定要加强测量标志保护,这是青岛的一种荣誉,也是公民的一种责任。

水准原点测量标志是智慧城市的基础,是云计算、大数据、人工智能的基础,也是城市的数字底座,非常重要。

十几年前国务院统一安排的对全国名山大川的高度进行统一测绘,张志华参与了青岛崂山海拔高度的测量,崂山是中国沿海第一高峰,最高点海拔1132.7米,都是从中华人民共和国水准原点起算的。

其实,德国侵占时期就测量过崂山,遗憾的是当时的测量点已被破坏,所以百年后我们无法判断崂山是长了还是落了。

四、青岛观象台开创性的科学研究,促成观象山成为水准原点

观象山能够成为水准原点,除了因为青岛海面平静、观象山为整块花岗岩外,还因为青岛验潮站有百年验潮的数据,观象台较早开启天文、气象、海洋等科学研究,且卧虎藏龙,闻名中外的科学家蒋丙然、高平子等都做出了开创性的贡献。

月球上有一座高平子环形山

这还得从1898年说起。德国侵占青岛时,由于一次暴风雨的侵袭,发生海难事故,这让他们意识到气象预报的重要性,于是在1898年3月,气象天测所在馆陶路1号成立,这时的观象台身影尚不清晰,在历史的进程中时隐时现。

1905年,气象天测所移至水道山,老百姓之前口中的小石头山,之后因为有了贮水池而改名。

1910年,在天文学博士梅尔曼主持下兴建大楼,1911年1月1日,德国天文学会将其命名为“皇家青岛观象台”,水道山也改名为观象山。

随着1912年1月9日新观象台的落成,“一座城市的天文视野就此展开”。

1914年11月,日德战争后,日本将观象台更名为青岛测候所,即便1922年青岛主权回收,日方仍然拒绝撤出,其侵略者的嘴脸暴露无遗。

直到1924年2月,观象台才真正回到中国人手中,而科学家们的加入,也使得青岛观象台成为当时天文学界一颗亮丽的星星,绽放耀眼光芒。

中国科学院紫金山天文台青岛观象台台长孙立南是二代观象台台长,父亲孙寿甡20岁时就在观象台工作,从小耳濡目染,1986年她跟着父亲观测哈雷彗星,种下了一颗喜欢天文的种子。父亲退休以后,调入观象台工作至今。

提起观象台的前辈,她的自豪之情溢于言表。

“1922年中国收回青岛,派出当时中央研究院的蒋丙然和高平子两位先生来接管青岛观象台,蒋丙然是气象学的博士,高平子是天文学的专家,但日本人拒不交还。直到1924年2月15日,日本人才把青岛观象台交出来。然而,里面的很多资料、设备、仪器都被日本人带走了。接收以后,成立了两个科室,一个是气象地震科,一个是天文磁力科,气象地震科科长由台长蒋丙然先生兼任,高平子任天文磁力科科长。”

胶澳商埠观象台台长蒋丙然,与天文学家高平子一起,展开了一系列的开创性的工作:高平子先生首先进行了我国太阳黑子观测,然后开创了时间服务系统。

他率队参加了国际上的万国经度测量,开了我国参与国际合作的一个先河;1924年10月,蒋丙然先生创建了中国气象学会,并在1928年跟宋春舫发起成立了海洋研究,建成了亚洲第一座水族馆。

“在这之前,我们国家的科学研究都是比较落后的,像我们楼上那台望远镜就是1932年由蒋丙然先生从法国引进的,可以说是我们中国人的第一台望远镜。”高平子先生因为曾经做出突出贡献,在1982年的国际天文学联合会上,在月球正面给他命名了一座环形山,叫高平子环形山。

五、青岛与北京时间相差1分16秒

在观象台的身后,有一座万国经度测量纪念碑,它的存在与水准原点一样,对青岛乃至全国有着特殊的意义。

1926年10月2日到11月30日,天文磁力科科长高平子与宋国模、徐汇平一起组成测量组,完成了经度联测,结果优异,荣获比利时博览会优秀科技奖。

“1986年,由青岛市政府和中国天文学会合立了这座纪念碑,碑上有一组数据,是东经120度19分,北纬36度04分,这两行字的中线到地面,就是青岛市最中心的位置,是为了纪念1926年和1933年,青岛观象台作为中国唯一的代表参加了国际两次经度测量。实际上东经120度19分换算成时间的话,就是8小时01分16.812秒,也就是说,北京时间8点钟,青岛实际上是8小时01分16秒。北纬36度04分就是当地的地理纬度角,换句话说就是在青岛地区看北极星的高度。如果在青岛迷路找不到北了,来这里,看地面球顶所指的位置,就能找到北”,青岛观象台的张艳女士告诉记者。

时间继续。1931年,观象台大型圆顶赤道仪室建成,内置天图式大型望远镜,一时领先华夏。这座国宝级望远镜,至今仍在观象台使用,孙立南台长告诉记者,他们几乎每天都用它来观测太阳黑子和星辰,数十年如一日,完成了一次次记录,也仿佛完成了与科学先辈们的隔空对话。

观象山上,前后二十年诞生的圆顶赤道仪室与岩石城堡相互守望,安静而深邃,“穹台窥象”也成为当时的青岛十景之一。这是这座海滨城市天文与人文精神的交流与碰撞。

毋庸置疑,观象台的辉煌吸引了人们的目光,因此当黄海作为高程起测点的时候,观象山便很快成为水准原点确定地点。

【新闻多一点】

这些山东人曾登顶珠峰

2008年,当熊熊奥运圣火在白雪皑皑的世界最高峰——珠穆朗玛峰峰顶尽情挥洒自己的光芒时,山东淄博的张志坚作为登山队新闻官也登上了珠峰。

2009年5月,3名山东人:邢开新、大涛、徐志卫一起登顶珠峰。

2016年4月,烟台姑娘毕明霞向珠峰发起冲击,5月20日,上午9时许,从珠峰登山队驻守大本营传回好消息:成功登上海拔8844.43米珠峰的顶峰,成为烟台市乃至山东省女子登峰第一人。

2019年5月20日上午9点12分,43岁的訾新生成功登上了珠穆朗玛峰的最高点。訾新生表示,他可能是济南市第一个从尼泊尔南坡成功登顶珠峰的人,为了这一刻,他曾连续进行了一年“痛苦而无聊”的锻炼。关于成功登顶,訾新生并没有“征服”的快感,而是满怀着对高山的敬畏。他坦言,“不是我征服了珠峰,而是珠峰接纳了我。”

2019年5月21日尼泊尔时间晚8点,山东泰安人范波所在中国登山队从海拔7900米左右的C4营地出发,最终成功登顶。

2019年5月22日6时52分、北京时间9时07分,淄博唐峰成功登顶珠峰。

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