首都科学讲堂第647期《珠峰高程测绘密探》

信息来源:北京科学中心      发布时间:2020-06-15

  2020年6月13日,受新冠肺炎疫情影响,首都科学讲堂线上开讲,本次首都科学讲堂邀请了中国科学院大气物理研究所研究员高登义,为大家带来主题为《珠峰高程测绘探秘》的精彩讲座。

  应对疫情防控,首都科学讲堂线上开讲。为坚决贯彻落实习近平总书记对新型冠状病毒感染的肺炎疫情作出的重要指示精神,北京科学中心坚持“疫情不解除,科普不掉线”,积极开展疫情防控和应急科普,切实做好知识普及和引导科学防控等工作。本期首都科学讲堂使用科学加APP、腾讯新闻客户端、新浪科技客户端、一直播APP等平台开展直播,采用“直播+录播”双管齐下的新颖方式,让公众足不出户,也能获得最权威、最前沿的科普内容和资讯。首都科学讲堂在疫情防控期间将灵活运用各类载体形成宣传阵地,利用网络手段为公众带来更多丰富主题的线上活动,进一步发挥科普在疫情防控中的重要作用。

珠峰高程测绘探秘

  4月30日下午,2020珠峰高程测量正式启动。5月27日11时,2020珠峰高程测量登山队历经磨难,成功登顶世界第一高峰——珠穆朗玛峰,振奋人心。想知道我国为什么会在今年重新启动珠峰高程测量吗?这一举动有着怎样的意义?在珠峰高程测量的过程中发生过哪些故事?

第一讲 珠峰高程测绘的意义

  今年5月27日,我国测绘专家和登山队员登上了珠穆朗玛峰顶。这个日期具有特殊的意义——1975年中国登山队第二次攀登珠峰也是在5月27日。1975年的那一天我是在珠峰大本营,得知登顶成功后我非常感慨,填了一首《清平乐·珠峰测绘》,和大家分享一下:天高云淡,登顶喜俯瞰。竖立觇标精测量,四十五年瞬变。世界屋脊演化,气候环境转换。今日再亲珠峰,敢问升降快慢?

  与1975年相比,今年的珠峰高程测绘无疑吸引了更多人的注意力,成为了媒体的焦点之一,因为在这个世界各国都忙于应对疫情的时候,我们中国却敢于重新测绘珠峰,这是世界上其他国家的人办不到的。那么,我们为什么要在今年5月份重新测绘珠峰呢?其实是因为去年尼泊尔已经在南坡测绘了珠峰高程,他们希望我国能够从北坡进行测绘,得到测量结果后共同发布最新数据。有些人或许注意到了,新闻中说的大多是“2020珠峰高程测量”,为什么我现在说的却是“测绘”?“测绘”和“测量”究竟是什么关系呢?我们要明确一点,测绘和测量是不同的。具体来说,测量指的是针对某一点测量高度和经纬度,但我国测绘总局的目的绝不仅仅是为了单纯测量某地的高程。以珠峰为例,在测量珠峰高程的同时,还必须测量珠峰地区地形地貌的高度和经纬度,从而绘制整个珠峰地区的地形图——这就是测绘,包括测量和绘图两方面。

  那么,我们花了这么多精力来测绘珠峰的高程到底有什么意义?我们知道,我国在1975年测绘出的珠峰高度是8848.13米,2005年是8844.43米,而这两次都是在珠穆朗玛峰竖立了觇标,用最精确的手段得到的结果。从1975年到2005年的30年里,黄海海平面上涨了70厘米,将这个变量剔除之后可以发现,2005年的珠峰高度比1975年减少了0.42米。此前,地球物理学界公认珠穆朗玛峰的高度以每年3-4毫米的速度在上升。而2005年珠峰高程测量的结果无疑推翻了这一推测。由此又引发出关于珠峰高度是否会持续下降,青藏高原和喜马拉雅山脉高程是否会随之变化,如果它们下降了又会对气候环境产生怎样影响的讨论。

  专家们之所以如此关注青藏高原的高度变化,是因为其影响巨大。首先,青藏高原影响沙漠分布。大家看这张图,图中有一条黑色的粗线,这是北半球沙漠分布示意图。我们可以清楚地看到,在青藏高原的西侧,沙漠主要分布在北纬20-30度之间,而在青藏高原附近,青藏高原的屏障作用把沙漠顶到了其北侧,也就是北纬40度以北,而青藏高原的东侧是没有沙漠的。大气物理学家做过实验,假如将平均海拔高度4000-5000米的青藏高原抹去,通过流体力学实验,得出的结论是原来分布在青藏高原西侧北纬20-30度之间的沙漠,会一直向东延伸,最终中国大部分地区都将变成沙漠。第二,青藏高原影响季风系统。我们知道影响亚洲的季风系统有两个,分别是来自印度洋的西南季风和来自太平洋的东南季风,二者的气候平均交界线正好位于青藏高原南侧的东经90度。但是如果剔除青藏高原做实验,我们发现,这两个季风的交界线向东移到了东经110度的海面上。这就会让亚洲各国的雨季发生翻天覆地的变化——本来该出现雨季的地方不下雨了,本来不是雨季的地方却频繁下雨,从而给这些国家的国民经济造成很大的损失。第三,青藏高原上冬季积雪的多少,对于来年6月我国降水分布也有很大的影响。当青藏高原冬季积雪多时,我国来年6月的降水恰恰分布在长江南面的东西向的位置;当青藏高原冬季降雪很少时,来年6月的降水就分布到了黄淮流域。第四,青藏高原是全球大气重要热源之一。经过计算,青藏高原全年平均每天向大气输送5×1017焦耳的热量,每天可以使青藏高原上空大气升温0.04度。这样一来,当高空吹西风,就会把青藏高原上空的暖空气吹向青藏高原东侧,从而使东侧气温高于西侧,反之亦然。

  4-6月时,青藏高原上空吹西风,其东侧的气温要比西侧的气温高出3摄氏度左右,而在7月吹东风的时候,青藏高原西侧的气温就只高出大概0.5摄氏度左右,由此可见青藏高原的加热作用对于下游气温有重要影响。同样的,珠穆朗玛峰的升温也会带来珠峰上下游气温的变化。

第二讲 测量珠峰高程的故事

  如果大家关注测量珠峰高程的新闻,就会发现其中经常出现一个名词“觇标”。最早在珠峰竖立觇标的,就是我们国家,由此也引发了一些有趣的小故事。1975年以前,世界上任何国家在测量珠峰的时候,都没有在珠峰的顶峰竖立觇标。其实早在1960年,我国就曾登上珠峰,当时是夜间登上去的,没有拍照片,也没拍电影,只留下了毛主席的石膏像。但是,由于担心石膏像放在雪上会被风吹跑,所以就没把它放在最顶峰,而是放在下方一个不在最高程的石缝中,因此当时西方登山界不承认我们登顶的事实。虽然我当时曾专门撰写过一篇文章,从气象学的角度来证明中国登山队登顶了,但也仅可以作为佐证,无法当作证据。直到1975年,我国竖立了觇标以后,才真正成为了中国登山队登上珠峰的见证,并且成为了世界登山家登上珠峰的见证。

  举例来说,1975年9月24日,英国人黑斯顿(Dougal Haston)、和斯科特(Doug Scott)登上珠峰后在日记上写道:“我们忍受着极度的疲劳向顶峰走去,抬头一看,春天中国人竖立在世界最高峰上的三角架就在前头。我们忍受着一切痛苦,终于走到了它的身旁,三角架是我们登上世界最高峰的见证。”

  再比如,1980年8月20日,意大利登山家梅斯纳(R.Messnen)单身一人登上珠峰,并曾在日记上写道:“走着走着,我抬头一看,突然,金属三角架已经展现在我的眼前,我欣喜若狂,这是世界最高峰的标记,是1975年中国人进行测量时设在这里的标记,是各国登山家们登上地球之颠的见证人,它是我最忠实的朋友……”

  1975年我国竖立的觇标高3.15米,1982年有一个国家的登山队登上去一看,发现觇标变矮了,再到1988年时发现觇标消失了。为什么会这样呢?这是因为虽然平时珠峰顶上的温度很低,平均气温低至零下20摄氏度左右,但是在无风的春天,珠峰顶上会出现接近0摄氏度的温度。而觇标是合金做成的,被太阳照射后,其插入雪中部分的温度远远超过0摄氏度,就会融化,晚上又会凝结,就是这样不停地融化、凝结、下沉,最后就被埋到雪里了。

第三讲 测量珠峰的关键

  珠峰顶部是一块约30平方米的斜面,必须竖立觇标才能保障测量聚焦。要竖立觇标就必须由登山家把觇标背到珠峰顶,因此,就等于要攀登一次珠穆朗玛峰。而攀登珠穆朗玛峰离不开准确的天气预报。因为从目前来看,登山队员从大本营到顶峰,一般需要5-6天,更早期的时候甚至要5-8天。超过5天就必须要用到天气预报了。

  1975年我国登珠峰时,登山队曾经登顶失败过一次。失败以后,我国还是决心继续攀登,于是要求包括我在内的气象专家做出天气预报,帮助登山队员。最终,我们预报出5月下旬有3天左右的好天,这样登山队才在5月27日登上了顶峰,也竖立了我们的觇标。

  经过多年的研究,我将攀登珠峰的天气预报总结了4个基本规律。第一,从北坡攀登珠穆朗玛峰的危险主要是大风,从南坡攀登珠峰的危险主要是雪崩,南坡雨季比北坡早半月许。在雨季时,珠峰南坡的降水量大概是北坡的7倍,5月份南坡的降水量更可达到北坡降水量的50倍。由于南坡的降水量太大,所以其主要危险是大雪带来的雪崩。同时,西风急流中心高度在珠峰上空最低,所以珠峰北坡经?;嵊龅酱蠓?,攀登的主要威胁是大风带来的冻伤或坠落。第二,五月(特别是下旬)是攀登珠峰的最好时段。这个结论是由登山实践得出的:1953-2003年,共有72次登顶,其中55次在5月,占76%。而在5月里,上旬占21%,中旬占27%,下旬占52%。第三,五月适宜登顶的时间一般不超过5天,这是根据珠峰气象资料分析得出的。2003年5月11日-21日,我曾在CCTV《珠峰气象站》栏目中实况转播攀登珠峰天气预报,我当时预报好天应该在5月21日以后。根据我的预报,5月21日以后,世界上几十个国家的登山队员先后从南坡、北坡登上珠穆朗玛峰顶峰。第四,在珠峰要看云识短期天气,旗云是世界上最高风标。下面我们结合几张照片来说明:第一张图中的旗云飘动得很厉害,尾部还有点下沉,这个时候风力是大于8级的,不宜登顶。第二张图中的现象不是旗云,是风吹雪,当珠穆朗玛峰顶上出现风吹雪的时候,风力也是大于8级,是不宜登顶的。再看第三张图,当珠穆朗玛峰的旗云从东南向西北缓慢飘动的时候,就表示在珠峰南坡有一个印度低压要移到珠峰这边来了。因此未来1-2天会有大的降水,也是不宜登顶的。如果旗云像第四张图中一样不连续飘动,这是6-7级风,是二等好天,可以登顶。如果旗云像第五张图里那样呈辫状并向上,这是5-6级风,可以登顶。最好最长的登顶天气是第六张图里的这样,旗云自东北向西南缓慢飘动,这表示在珠穆朗玛峰上空有一个西风带的高压脊刚刚移过来,是最好的登顶天气,一般可维持3-5天。第七张图里珠穆朗玛峰顶峰的云扶摇直上,这也是登顶好天,风力小于5级,但是它维持时间短,一般1天以后就没了。如果像第八张图里这样春季在珠峰西面或西北面出现系统性卷云,那么未来2-3天,天气就要转坏。

  由于以上预报都是依据云的形状判断出来的,因此当珠峰万里晴空无云时,就无法做出判断了。

第四讲 珠峰气候演变与冰塔林变化

  前面我们讲过,珠峰高程的变化对于气候环境的变化有很大的影响,其中有一项比较有趣,就是对珠峰冰塔林的影响。

  何为冰塔林呢?在经常去珠峰的“珠峰人”中流传着这样一句话:如果你到珠穆朗玛峰,却没有去过珠峰的冰塔林,就相当于到了北京,而没有到过长城——后者不能算到过北京,前者也不能算到过珠峰。为什么这么说呢?因为珠峰北部的冰塔林是世界上很少有的壮美之地。据不完全统计,我国有漂亮冰塔林的冰川地区大概有六七个,世界上大概不超过20个,而珠峰北部的冰塔林是其中最漂亮的。但是,这样美丽的冰塔林却深受气温变化的影响。根据中国科学院青藏高原研究所的研究,在1961-2014年期间,珠峰地区年平均气温升高率为3.3摄氏度/100年,这个升温幅度远远超过全球平均的0.72摄氏度/100年。在这么强的升温之后,珠峰的冰塔林也出现了变化。20世纪70年代,珠峰的冰塔林从5300米开始就很壮观美丽了,而现在,冰塔林出现的高度已经上升到6000米以上。2013年,珠峰地区冰川融化而成的冰湖有1085个,总面积达1144.43平方千米。从1966年我第一次到珠峰开始,我就去过冰塔林,并且留下了影像资料,此后多年一直有记录,通过我的照片,大家可以更直观地感受到冰塔林的变化。

  1966年我第一次到珠峰时,跟随冰川学家去冰塔林采集冰雪样品,我怀着非常好奇的心情进入了冰塔林。当时的感觉就像是孩子进入了安徒生童话的世界,流连忘返,舍不得离去。那天我向登山队要了两卷彩卷,留下了美丽的冰塔林照片。1975年时,我作为组长,带领学生、工作人员和两个新华社记者,进入冰塔林采集冰雪样品。当时冰塔林的高差在50多米,冰湖很宽阔。1980年我拍到了在5300-6000米发育很好的冰塔林;到1990年我去的时候,在6000米处有些冰塔已经开始崩塌了;1992年,6000米处的冰塔林已经开始融化,形成冰柱;2004年,6500米处的冰塔林都开始崩塌;2005年,5900米处的冰塔林崩塌,冰湖开始融化,而5300米原来完全是冰的地方,现在已经完全变成水了。

  那么,未来珠峰北坡的冰塔林将何去何从?我们知道,整个地球气温的变化是波浪式的,期盼在未来总有一段时间珠峰地区的气温恢复到20世纪七八十年代,让冰塔林得以恢复。这也告诉我们一些道理:第一,气侯变化要遵循一个规律。第二,我们人类不要无休止地掠夺地球的资源,破坏地球的环境,而带来一些不好的结果。为了能够再次看到美丽的冰塔林,请大家爱惜我们的环境。

久久婷香五月综合色啪_女人18毛片水最多_欧美高难度牲交视频 Produced By 大汉网络 大汉版通发布系统