中国登山队再次登顶珠峰 给珠峰量身高背地的故事

  巅峰时刻!2020年5月27日11:03,2020珠峰高程测量登山队成功登顶珠峰!60年前,中国登山队队员实现了人类第一次从北坡成功登顶的壮举。45周年前,中国首次精确测定并公布珠峰高程。

  “无高不可攀,无坚不可摧”。60年来,中国人一次次挑战世界之巅,一次次刷新珠峰测绘记录。这次,“万山之宗、大地之母”的身高,将重新定义。

5月27日,2020珠峰高程测量登山队正在向珠峰峰顶挺进。新华社特约记者 扎西次仁 摄5月27日,2020珠峰高程测量登山队正在向珠峰峰顶挺进。新华社特约记者 扎西次仁 摄

   珠峰到底有多高?

  珠峰的高度历来引世人关注。1714年,清政府派理藩院主事胜住等人,对珠峰的位置和高度进行了初步测量,并在之后完成的《皇舆全览图》上明确标注位置,定名“朱母郎马阿林”。这是人类第一次测绘珠峰,但没有留下高程数据。十九世纪四五十年代,英属印度测量局多次对珠峰进行遥测,并公布8840米的高程数据,将珠峰确认为世界最高峰。

  百余年来,珠峰的高程一直沿用国外测定的数据。新中国成立后,中央政府提出要“精确测量珠峰高度,绘制珠峰地区地形图”,并将其列入新中国最有科学价值和国际意义的“填空”项目之一。迄今为止,我国已对珠峰进行6次大规模测绘和科考工作。

  1966年和1968年,国家测绘总局和中国科学院合作,两次组队首次对珠峰高程进行测定。这两次测量未在峰顶树立测量觇标,也未测量峰顶冰雪厚度,高程未公布。

  1975年3月,我国第三次对珠峰进行测量。5月27日,中国登山运动员从北坡登上峰顶,展开了中国国旗,测量了峰顶积雪厚度,竖起红色金属测量觇标。这是人类测量史上首次将觇标带至珠峰顶峰。

  7月23日,中国政府宣布:我国测绘工作者精确测得珠峰的海拔高程为8848.13米 (已减去积雪厚度0.92米)。这一数据,是测绘工作者在10个三角点上交会观测,取得完整的珠峰平面位置、高程和峰顶积雪深度的测量数据,经过严密计算和反复验证后得出的,得到了全世界的认可。

  此后,各国科学家又先后对珠峰进行过10多次测量。其中,中国测绘工作者分别于1992年、1998年与意大利、美国登山队合作进行复测。

  2005年3月,我国再度启动珠峰高程复测。10月9日,国家测绘局正式公布:珠峰峰顶岩石面海拔高程为8844.43米。这是迄今为止最精确最可靠的珠峰高程数据,1975年公布的数据停止使用。

  “不同时期以不同方式测量珠峰,反映了人类对自然的求知探索精神,成为人类了解和认识地球的一个重要标志”。国测一大队队长李国鹏说。

  珠峰是印度板块与亚欧板块碰撞挤压而成的,因为挤压持续存在,所以一直向东北方向移动,垂直高度也在上升。因此,有必要每隔一段时间对高程进行重新测定。各项技术突飞猛进,也追求着更精准的测量。

  精确测量珠峰,是我国综合国力的反映,同时也代表着大国形象。“这是一项代表国家测绘科技发展水平的综合性测绘工程,彰显了我国测绘技术的最高水平。”李国鹏表示。珠峰高程的精确测定和获取的科研数据,可以结束国际上珠峰高程不统一的混乱局面,并为世界地球科学研究贡献素材。因此,时隔15年重新精确测定珠峰高程,是我国测绘工作者面临的一项迫切的历史任务,也是一次重要的国家行动。

  2020珠峰高程测量的核心目标是精确测定珠峰高度,测量成果可用于地球动力学板块运动等领域研究。精确的峰顶雪深、气象、风速等数据,将为冰川监测、生态环境保护等方面的研究提供第一手资料。

  据2020珠峰高程测量技术协调组组长、中国测绘科学研究院研究员党亚民介绍,GNSS测量、水准测量、重力测量的成果结合早期相关资料,不仅可以准确地分析目前地壳运动变化影响情况,同时也可为后续的似大地水准面模型建立提供精确可靠的数据支持。精确的地面重力测量和航空重力测量成果可用于珠峰区域地球重力场模型的建立,以及地质调查、地震、地壳运动等问题的研究。

  所以,今年开展的对珠峰高度的测量以及对珠峰地区的科学观测研究,是对以往历次考察资料和成果的补充和升华,将以点带面,全面提升对整个青藏高原的科学研究水平,具有十分重要的科学意义和社会效益。

   起于黄海之滨的测量

  位于山东省青岛市东海中路银海大世界内的“中华人民共和国水准零点”,是中国国家高程基准面起算点。珠峰的海拔高度,就是从这里起算的。

  据了解,目前利用卫星遥感技术测量珠峰高程,精度低于大地测量,而且只能测出雪顶的高程。峰顶的恶劣环境下,测量型无人机也无法飞行。现在还没有使用机器人操作精密测量仪器的先例,峰顶作业更无可能。因此,测量珠峰高程仍然靠人力采用传统而精确的大地测量法,同时综合运用GNSS卫星测量、雪深雷达测量、重力测量、天文测量、卫星遥感等多种技术。

  在大地测量方法中,利用高精度的测量仪器,从水准零点起算,采用分段测量的方法,累积就可以得到地面点的物理高程。实际操作中,经过几代测绘人的积累,全国各地都已经从水准零点引测了海拔高度已知的基准点,建立了完善的坐标网络,测量就不需要每一次都从头再来。本次珠峰的测量就是从位于西藏拉孜的基准点开始的。

  据党亚民介绍,从拉孜到珠峰脚下的前半程,采用水准测量法,每隔几十米竖立一个标杆,通过水准仪测出高差,一站一站地将高差累加起来。当精确高程传递至6个峰顶交会点后,则利用珠峰之巅竖立的测量觇标,采用三角高程交会测量法测出峰顶相对于这几个点的高程差。最后,通过进行重力、大气等多方面的改正计算,确定珠峰高程。

  珠峰峰顶并不是一个点,而是一个20多平方米的平面。从山脚下的各观测点瞄准峰顶测量,目标点难以一致。早期的珠峰测绘多在无人登顶的情况下进行,测量有可能出现偏差。因此,必须由人将觇标带上峰顶。“有了觇标,在山脚下布设的观测点就能更精确地照准峰顶的测量目标,从而测得精确的角度和距离。”国测一大队副队长张庆涛说。

  以前,都是登山队员帮助测绘队员把觇标带到峰顶。这一次测绘技术人员和登山队员一起登顶,“专业测绘人员对GNSS接收机、雪深雷达、气象测量和觇标等设备更熟悉,获得的数据更可靠、严谨。”李国鹏说,“另外,专业测绘人员操作仪器更熟练,可减少人员在顶峰停留时间。”

  珠峰峰顶的最低气温常年在零下30-40℃,风力可达十几级,含氧量极低,气候非常恶劣。每年的十月到第二年三四月,是珠峰地区的风季,风速随着海拔高度的升高而增大,峰顶没有遮挡,季风非常强劲。六月到九月是珠峰地区的雨季,多出现雨雪交加或大风雪天气,瞬息万变。五月正是风季和雨季交替的短暂时间,风雪较小,是登顶的唯一“窗口”。

  2020珠峰高程测量领导小组成员、中国测绘科学研究院院长程鹏飞介绍,即使在五月,也只有两三次适宜于登山的好天气,而且每次只有连续两天半左右的好天气。这次登顶测量,前两次回撤修整,也都是受大风、降雪等天气情况影响。

5月27日,2020珠峰高程测量登山队正在向珠峰峰顶挺进。新华社特约记者 扎西次仁 摄5月27日,2020珠峰高程测量登山队正在向珠峰峰顶挺进。新华社特约记者 扎西次仁 摄

  2020珠峰高程测量路线包括6个营地,高差约3600米。测量登山队从海拔约5200米的珠峰大本营出发,途经绒布冰川和东绒布冰川,抵达5800米的中间营地宿营,随后到达海拔6500米的前进营地。

  前进营地处于群山环抱的窝谷地带,空气流通不畅,高原反应强烈,号称“魔鬼营地”,是队员训练低氧耐受性的第一关。“在前进营地因高原反应产生心理恐惧是件很可怕的事情,如果在海拔6500米因严重高反而开始自我质疑,那之后的几千米海拔肯定无法走完。”为了平静队员们的心态,国家登山队员袁复栋每天都安排向导凌晨2点钟去每个测绘队员的帐篷确认情况。

  测量登山队员在前进营地进行适当休整后,先后途径北坳大冰壁抵达海拔7028米的一号营地;穿越大风口抵达海拔7790米的二号营地;从海拔8300米的三号营地出发,经过第二阶梯,最终于5月27日成功登顶。

  据2020珠峰测量登山前线指挥部总指挥、中国登山队队长王勇峰介绍,北坳大冰壁、大风口和第二台阶,是从北坡传统路线攀登珠峰的三大难关。今年珠峰雪势过大,北坳大冰壁也成为本次测量登山活动的最大难点。

  海拔6990米的北坳大冰壁,有高差近400米、厚度100多米的冰雪墙,平均坡度近40度,是珠峰北坡经常发生崩塌和雪崩的危险路段。测量登山队5月11日就曾在此遭遇到流雪危险。24日,借助底部事先修好的路绳和上升器,经过4个小时的行军,测量登山队员最终到达冰壁顶。

  因为峰顶的气候和自然条件非常恶劣,测量登山队员必须在两小时内快速完成任务。登顶后,队员们首先在峰顶竖起测量觇标,在觇标顶部安装GNSS天线进行静态观测,地面6个交会点同时对峰顶觇标进行观测。同时,启动冰雪探测雷达和重力仪开展相关测量。

  相比峰顶短暂而又紧张的测量工作,最终确定珠峰精确高程却是一个漫长的过程。多种传统和现代测量技术获得的海量数据,温度、气压、折光环境等因素对测量产生的影响,要通过复杂的计算进行综合处理、消除误差。这是一个系统工程,大概需要数月时间。“在对数据分析、处理的基础上,还要进行理论研究、严密计算和反复验证,才能确定珠峰精确高程。”党亚民说。

  征战世界最高峰的中国力量

  珠峰高程测量是一个复杂的系统工程,登顶测量仅仅是其中一个环节。前期、中期、后期都需要大量的组织协调、技术支撑和服务保障,没有强大的综合国力,没有各方面的团结协作、密切配合,精确测得珠峰高程是难以实现的。据统计,总计共有超过40个部门、单位和社会组织参与此次测量工作。世界最高峰海拔高程数据的背后,凝结着方方面面的默默付出和奋力攻坚。

5月27日,2020珠峰高程测量登山队正在向珠峰峰顶挺进。新华社特约记者 扎西次仁 摄5月27日,2020珠峰高程测量登山队正在向珠峰峰顶挺进。新华社特约记者 扎西次仁 摄

  2019年10月,自然资源部会同外交部、国家体育总局、西藏自治区政府,共同组织开展珠峰高程测量。在珠峰高程测量领导小组统一领导下,各部门各单位协调配合,做好气象、通信、证照办理、边防检查、活动组织、高山协作、珠峰自然保护区通行、物资采购及通关等所需的各项支持,全力保障项目实施。中国登山队等专业支撑团队,协助组织测绘队员完成体能训练、制定登顶计划,为队员和大量工作人员在珠峰区域的工作生活提供了支持保障。

  据自然资源部消息,在登顶测量阶段任务开始前,相关单位已经做了大量的前期准备工作。去年开始,国测一大队就在珠峰及外围地区开展了大量水准、重力、GNSS、天文等测量工作。“大量前期准备工作确保了此次珠峰高程测量任务能够按计划进行”,李国鹏说。

  为提高测量精度,中国地质调查局派出“航空地质一号”飞机,开展我国首次在珠峰区域的航空重力和遥感综合调查,相关数据将用于最终数据处理。西藏自治区通信管理局组织中国移动西藏分公司实施“5G上珠峰”计划,通过肩挑牛驮转运8吨网络建设设备和生活保障物资,在珠峰大本营、中间营地、前进营地建设了5个5G基站,还同步建成3个4G基站,保障在珠峰高程测量期间网络畅通、数据传输可靠。

  2020年珠峰测量登山队由中国登山队和国测一大队共同组成,共35人。据王勇峰介绍,测量登山队从1月12日起在北京开始集训,4月5日抵达珠峰大本营,进行高海拔适应性拉练,最高曾抵达海拔7400米高度。在此期间,他们接受了体能、技术、登山理论等方面的系统训练,还对顶峰测量仪器的使用进行了训练。

  此次珠峰测高综合运用多种传统和现代测量技术,其中GNSS卫星测量是重要一环。在峰顶,GNSS接收机能通过卫星获取平面位置、峰顶雪面大地高等信息。

  “2005年时,GNSS卫星测量主要依赖GPS系统。今年,我们同时参考美国GPS、欧洲伽利略、俄罗斯格洛纳斯和中国北斗这四大全球导航卫星系统,以北斗的数据为主。”李国鹏介绍。这是北斗系统在珠峰高程测量项目中首次应用。“此次测量任务中,大量装备国产化,可靠性、精度等都比2005年有质的提高。”李国鹏说。

  “新中国成立以来,几代测绘科技工作者呕心沥血,在地理信息资源、科技创新、专业人才、卫星导航、测绘仪器装备等各方面取得了突破性进步,我国测绘综合技术实力已居国际领先水平,这些将在本次测量中向世界展现”。自然资源部有关负责人表示。(中央纪委国家监委网站 刘廷飞)

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