Experții explică: Cum să măsori un munte

Într-o nouă măsurătoare, China și Nepal au anunțat că Muntele Everest este cu 86 cm mai înalt decât cei 8.848 m acceptați la nivel global până acum. Cum a fost calculată înălțimea inițială de Survey of India? Ce înseamnă revizuirea? Doi dintre cei mai înalți oficiali ai Survey of India explică într-un interviu pentru The Indian Express.

O pasăre zboară cu Muntele Everest văzut în fundal din Namche Bajar, districtul Solukhumbu, Nepal. (Fotografie AP/PTI)

În primul rând, cum se măsoară înălțimea oricărui munte?

Principiul de bază care a fost folosit mai devreme este foarte simplu și folosește doar trigonometrie cu care cei mai mulți dintre noi suntem familiarizați, sau cel puțin ne putem aminti. Există trei laturi și trei unghiuri în orice triunghi. Dacă știm oricare trei dintre aceste cantități, cu condiția ca una dintre ele să fie o latură, toate celelalte pot fi calculate. Într-un triunghi dreptunghic, unul dintre unghiuri este deja cunoscut, așa că dacă cunoaștem orice alt unghi și una dintre laturi, celelalte pot fi aflate. Acest principiu poate fi aplicat pentru măsurarea înălțimii oricărui obiect care nu oferă confortul de a scăpa o bandă de măsurare de sus în jos sau dacă nu puteți urca sus pentru a folosi instrumente sofisticate.

Măsurarea cu unghiuri: atunci când măsurarea directă a înălțimii nu este posibilă, un topograf recurge la trigonometrie

Să spunem că trebuie să măsurăm înălțimea unui stâlp sau a unei clădiri. Putem marca orice punct arbitrar de pe sol la o anumită distanță de clădire. Acesta poate fi punctul nostru de observație. Acum avem nevoie de două lucruri — distanța clădirii față de punctul de observație și unghiul de elevație pe care îl face partea superioară a clădirii cu punctul de observație de pe sol. Distanța nu este greu de obținut. Unghiul de elevație este unghiul pe care l-ar forma o linie imaginară dacă ar uni punctul de observație de pe sol cu ​​vârful clădirii. Există instrumente simple cu ajutorul cărora se poate măsura acest unghi.

Deci, dacă distanța de la punctul de observație la clădire este d și unghiul de elevație este E, atunci înălțimea clădirii ar fi d × tan(E).

Lt Gen Girish Kumar este inspector general al Indiei, iar Nitin Joshi este inspector general adjunct, Survey of India. Responsabilitatea Survey of India este să pregătească hărți autorizate, iar activitatea sa implică efectuarea de studii ample de teren și cartografierea caracteristicilor topografice. Începând din 1952, Survey of India a întreprins un exercițiu de măsurare a înălțimii Muntelui Everest (cunoscut atunci sub numele de Vârful XV). Exercițiul respectiv măsoară înălțimea la 8.848 m (29.028 picioare), care a rămas standardul acceptat la nivel global, până acum.

Poate fi atât de simplu pentru a măsura un munte?

Principiul este același și, în cele din urmă, folosim aceeași metodă, dar există câteva complicații. Principala problemă este că, deși cunoașteți vârful, baza muntelui nu este cunoscută. Întrebarea este de pe ce suprafață măsori înălțimea. În general, în scopuri practice, înălțimile sunt măsurate deasupra nivelului mediu al mării (MSL). Mai mult, trebuie să găsim distanța până la munte. Pare ușor astăzi, dar în anii 1950 nu existau imagini GPS sau satelit. Deci, cum să găsești distanța de la un munte în care nu poți merge fizic? Până atunci nimeni nu urcase nici măcar pe Muntele Everest.

Putem ocoli această problemă măsurând unghiurile de elevație din două puncte diferite de observație în aceeași linie de vedere. Distanțele dintre aceste puncte diferite de observație pot fi măsurate. Acum vom avea de-a face cu două triunghiuri diferite, dar cu un braț comun și două unghiuri diferite de elevație. Din nou, urmând reguli simple de trigonometrie de liceu, înălțimea muntelui poate fi calculată, destul de precis. De fapt, așa făceam noi înainte de apariția GPS-ului, a sateliților și a altor tehnici moderne.

Cât de precis este acesta?

Pentru dealuri și munți mici, al căror vârf poate fi observat de la distanțe relativ apropiate, acest lucru poate oferi măsurători destul de precise. Dar pentru Muntele Everest și alți munți înalți, există și alte complicații.

Acestea apar din nou din faptul că nu știm unde se află baza muntelui. Cu alte cuvinte, unde exact se întâlnește muntele cu suprafața plană. Sau, dacă punctul de observație și baza muntelui la același nivel orizontal.

Suprafața Pământului nu este uniformă în orice loc. Din acest motiv, măsurăm înălțimile de la nivelul mediu al mării. Acest lucru se realizează printr-un proces minuțios numit nivelare de înaltă precizie. Pornind de la coasta, calculăm pas cu pas diferența de înălțime, folosind instrumente speciale. Așa știm înălțimea oricărui oraș de la nivelul mediu al mării.

Dar există o problemă suplimentară cu care trebuie să ne luptăm - gravitația. Gravitația este diferită în locuri diferite. Ce înseamnă că nici măcar nivelul mării nu poate fi considerat uniform în toate locurile. În cazul Muntelui Everest, de exemplu, concentrația unei mase atât de uriașe ar însemna că nivelul mării ar fi tras în sus din cauza gravitației. Deci, gravitația locală este măsurată și pentru a calcula nivelul local al mării. În zilele noastre sunt disponibile gravitometre portabile sofisticate care pot fi transportate chiar și pe vârfurile munților.

Dar nivelarea nu poate fi extinsă la vârfuri înalte. Deci trebuie să ne întoarcem la aceeași tehnică de triangulare pentru a măsura înălțimile. Dar mai este o problemă. Densitatea aerului scade pe măsură ce mergem mai sus. Această variație a densității aerului provoacă îndoirea razelor de lumină, un fenomen cunoscut sub numele de refracție. Datorită diferenței de înălțime a punctului de observație și a vârfului muntelui, refracția are ca rezultat o eroare în măsurarea unghiului vertical. Acest lucru trebuie corectat. Estimarea corecției refracției este o provocare în sine. Urmărește Express Explained pe Telegram

În această fotografie din 27 mai 2020, membrii unei echipe de topografie chineze se îndreaptă spre vârful Muntelui Everest, cunoscut și sub numele local de Muntele Qomolangma. (Fotografie AP/PTI)

Tehnologia nu oferă soluții mai ușoare?

În zilele noastre, GPS-ul este utilizat pe scară largă pentru a determina coordonatele și înălțimile, chiar și ale munților. Dar, GPS-ul oferă coordonate precise ale vârfului unui munte în raport cu un elipsoid care este o suprafață imaginară modelată matematic pentru a reprezenta Pământul. Această suprafață diferă de nivelul mediu al mării. În mod similar, avioanele zburătoare aeriene echipate cu fascicule laser (LiDAR) pot fi, de asemenea, folosite pentru a obține coordonatele.

Denzel Washington în valoare de 2019

Dar aceste metode, inclusiv GPS-ul, nu iau în considerare gravitația. Deci, informațiile obținute prin GPS sau fascicule laser sunt apoi introduse într-un alt model care ține cont de gravitație pentru a finaliza calculul.

Având în vedere că în perioada 1952-1954, când nu erau disponibile nici tehnicile GPS și satelit, nici gravimetrele sofisticate, sarcina de a determina înălțimea Muntelui Everest nu a fost ușoară.

Nepal și China au declarat că au măsurat Muntele Everest cu 86 cm mai înalt decât cei 8.848 m pe care se știa că este. Ce ar însemna asta?

Măsurarea de 8.848 de metri (sau 29.028 de picioare) a fost făcută de Survey of India în 1954 și de atunci a fost acceptată la nivel mondial. Măsurarea a fost efectuată în vremurile în care nu existau GPS sau alte instrumente moderne sofisticate. Acest lucru arată cât de precise au fost chiar și în acea perioadă.

În ultimii ani, s-au făcut mai multe încercări de remăsurare a Everestului, iar unora dintre ele s-au produs rezultate care variază de la înălțimea acceptată cu câțiva metri. Dar acestea au fost explicate în termeni de procese geologice care ar putea modifica înălțimea Everestului. Acuratețea rezultatului din 1954 nu a fost niciodată pusă la îndoială.

Majoritatea oamenilor de știință cred acum că înălțimea Muntelui Everest crește într-un ritm foarte lent. Acest lucru se datorează mișcării către nord a plăcii tectonice indiene care împinge suprafața în sus. Tocmai această mișcare a creat marii munți Himalaya în primul rând. Același proces face ca această regiune să fie predispusă la cutremure. Un cutremur mare, precum cel care a avut loc în Nepal în 2015, poate modifica înălțimile munților. Astfel de evenimente s-au întâmplat în trecut. De fapt, acest cutremur a determinat decizia de a remăsura Everestul pentru a vedea dacă a existat vreun impact.

O creștere de 86 cm nu ar fi surprinzătoare. Este foarte posibil ca înălțimea să fi crescut în toți acești ani. Dar, în același timp, 86 cm într-o înălțime de 8.848 metri este o lungime foarte mică. Rezultatele detaliate ale eforturilor nepaleze și chineze de a măsura Everestul urmează să fie publicate într-un jurnal. Semnificația reală a acestei măsurători va deveni evidentă abia după aceea.

Imparte Cu Prietenii Tai: