Как измеряют высоту гор? Описание, фото и видео
Содержание:
Высота гор поражает. Величественные восьмитысячники смотрятся потрясающе даже на фотографиях. Неудивительно, что альпинисты так рвутся покорять эти вершины, ведь восхождение – это совершенно особенное приключение, о котором будет помниться на протяжении всей жизни. Но как узнать, на какую высоту удалось подняться? Как вообще удается измерить высоту гор? Ведь людям удалось измерить даже Эверест, получив показатель в 8848 метров над уровнем моря.
Как осуществляют такие измерения, какие инструменты помогают людям получить точные результаты, когда речь заходит о заоблачных высотах? Пожалуй, каждый любопытный человек хотел бы об этом узнать.
Как измеряли горы раньше?
Топографическая съемкаРассматривая точные методы измерения высот на местности, необходимо отметить, что для решения этой проблемы использовалась топографическая съемка. Этот метод позволяет получить точные координаты, размеры и форму любого участка земли, включая и возвышенности.
Вариантов проведения геодезических исследований имеется несколько, но все они сводятся к триангуляции, то есть, к методике тригонометрической съемки.
Вспоминая азы геометрии, можно привести теорему, согласно которой при наличии сведений об одной из сторон треугольного объекта и двух его углов можно вычислить оставшиеся две стороны. Масштабы объекта измерения при этом роли не играют, треугольник может быть как малым, так и многокилометровым.
Чтобы использовать эту теорему, необходимо провести точные измерения для получения первоначальных сведений. Берутся два ориентира, производится механическое измерение. Так удается получить сторону треугольника. Далее выбирается еще один условный ориентир под вершину. От вершины проводятся воображаемые линии, удается получить угол. Остается только воспользоваться теоремой.
Углы измеряют теодолитом, прибор предназначается как раз для этой цели. Получив координаты первого треугольника, можно получать и последующие, разбивая необходимую площадь на эти фигуры до тех пор, пока не будет найдена общая площадь.
Интересный факт: теодолит измеряет как горизонтальные поверхности, так и вертикальные.
Работы по нивелированиюНивелирование – еще один проверенный метод для измерения пространства, в рамках которого применяется ватерпас в основании теодолита – он позволяет привести все на один уровень, указывая момент выравнивания. Используя визир – оптический прибор, и подняв его на нужный ориентир, находящийся на горе, можно получить в итоге показатель высоты.
Современные технологии и точные результаты
Профессиональная GPS-станцияТуристы-любители и альпинисты, не связанные с геологическими изысканиями, все это оборудование с собой не носят. Современные технологии позволили человеку иметь при себе минимум – GPS-навигация может устанавливаться на обычном смартфоне. Также существуют более надежные и точные автономные устройства GPS, которые позволяют не теряться, всегда знать, кто и где находится на местности. Они работают вертикально и горизонтально, могут показывать высоту.
Последнее важно для альпинистов, любителей парашютного спорта.
Прибор показывает высоту над уровнем моря. Показатель удается получить за счет спутниковых засечек от объектов с известными заранее высотами. Устройства могут давать большую или меньшую точность, так как параметров, играющих роль в точности определения, существует значительное количество. Пользователи отмечают, что погрешность бывает, и в ряде случаев она может достигать 10-20 метров.
Приблизительная высота по прибору может определяться посредством получения прямоугольных координат на основе геоцентрических, это приблизительный показатель.
При получении сведений за счет спутников устройство должно иметь связь хотя бы с четырьмя из них чтобы получить нужные сведения и предоставить наиболее точную информацию. Чем больше спутников вокруг, тем лучше, для получения точных данных нужна избыточность. В идеале это 8 спутников. При связи менее чем с четырьмя прибор может вообще отказать в предоставлении данных.
СпутникСовершенные приборы, такие как радиомодемы или GPS-станции профессионального типа, могут дать показатель с точностью до сантиметра.
С их помощью удается сделать максимально точные замеры. Любительские приборы дают большую погрешность, но тоже позволяют получить приемлемые данные.
Сегодня горы замеряют при помощи таких устройств. Периодически совершая новые замеры, специалисты отмечают, что показатели могут измениться. Это не всегда связано с неточностью приборов. Горы могут расти или уменьшаться. Это не быстрый процесс, но с течением времени изменения становятся очевидными. Старые горы разрушаются из-за процесса эрозии, молодые растут за счет геологических процессов, происходящих в недрах планеты. Это совершенно нормально.
Как измеряют высоту гор – интересное видео
Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Как измеряют высоту гор? — Мастерок.жж.рф — LiveJournal
Высота гор поражает. Величественные восьмитысячники смотрятся потрясающе даже на фотографиях. Неудивительно, что альпинисты так рвутся покорять эти вершины, ведь восхождение – это совершенно особенное приключение, о котором будет помниться на протяжении всей жизни.
Но как узнать, на какую высоту удалось подняться? Как вообще удается измерить высоту гор? Ведь людям удалось измерить даже Эверест, получив показатель в 8848 метров над уровнем моря.
Как осуществляют такие измерения, какие инструменты помогают людям получить точные результаты, когда речь заходит о заоблачных высотах?
Рассматривая точные методы измерения высот на местности, необходимо отметить, что для решения этой проблемы использовалась топографическая съемка. Этот метод позволяет получить точные координаты, размеры и форму любого участка земли, включая и возвышенности. Вариантов проведения геодезических исследований имеется несколько, но все они сводятся к триангуляции, то есть, к методике тригонометрической съемки.
Вспоминая азы геометрии, можно привести теорему, согласно которой при наличии сведений об одной из сторон треугольного объекта и двух его углов можно вычислить оставшиеся две стороны. Масштабы объекта измерения при этом роли не играют, треугольник может быть как малым, так и многокилометровым.
Чтобы использовать эту теорему, необходимо провести точные измерения для получения первоначальных сведений. Берутся два ориентира, производится механическое измерение. Так удается получить сторону треугольника. Далее выбирается еще один условный ориентир под вершину. От вершины проводятся воображаемые линии, удается получить угол. Остается только воспользоваться теоремой.
Углы измеряют теодолитом, прибор предназначается как раз для этой цели. Получив координаты первого треугольника, можно получать и последующие, разбивая необходимую площадь на эти фигуры до тех пор, пока не будет найдена общая площадь.
Нивелирование – еще один проверенный метод для измерения пространства, в рамках которого применяется ватерпас в основании теодолита – он позволяет привести все на один уровень, указывая момент выравнивания. Используя визир – оптический прибор, и подняв его на нужный ориентир, находящийся на горе, можно получить в итоге показатель высоты.
Туристы-любители и альпинисты, не связанные с геологическими изысканиями, все это оборудование с собой не носят.
Современные технологии позволили человеку иметь при себе минимум – GPS-навигация может устанавливаться на обычном смартфоне. Также существуют более надежные и точные автономные устройства GPS, которые позволяют не теряться, всегда знать, кто и где находится на местности. Они работают вертикально и горизонтально, могут показывать высоту. Последнее важно для альпинистов, любителей парашютного спорта.
Прибор показывает высоту над уровнем моря. Показатель удается получить за счет спутниковых засечек от объектов с известными заранее высотами. Устройства могут давать большую или меньшую точность, так как параметров, играющих роль в точности определения, существует значительное количество. Пользователи отмечают, что погрешность бывает, и в ряде случаев она может достигать 10-20 метров.
Приблизительная высота по прибору может определяться посредством получения прямоугольных координат на основе геоцентрических, это приблизительный показатель.
При получении сведений за счет спутников устройство должно иметь связь хотя бы с четырьмя из них чтобы получить нужные сведения и предоставить наиболее точную информацию.
Совершенные приборы, такие как радиомодемы или GPS-станции профессионального типа, могут дать показатель с точностью до сантиметра. С их помощью удается сделать максимально точные замеры. Любительские приборы дают большую погрешность, но тоже позволяют получить приемлемые данные. Сегодня горы замеряют при помощи таких устройств. Периодически совершая новые замеры, специалисты отмечают, что показатели могут измениться. Это не всегда связано с неточностью приборов. Горы могут расти или уменьшаться. Это не быстрый процесс, но с течением времени изменения становятся очевидными. Старые горы разрушаются из-за процесса эрозии, молодые растут за счет геологических процессов, происходящих в недрах планеты. Это совершенно нормально.
Tags: Горы
Telegram channel
Уменьшение горы Эверест: как измерить гору
Когда вы совершаете покупку по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать партнерскую комиссию.
Вот как это работает.
По официальным данным, Эверест находится на высоте 29 029 человек.футов (8 848 метров) над уровнем моря, но недавние спутниковые данные показывают, что пик, счищающийся с неба, мог уменьшиться примерно на 1 дюйм (2,54 сантиметра) из-за того, что нижележащие тектонические плиты несколько ослабли.
Точное измерение мельчайших изменений в горах высотой более 5 миль — непростая задача, но, что удивительно, измерения основаны на геометрических формулах и методах съемки, которые не сильно изменились с 1800-х годов, — сказал геолог Питер Молнар. в Колорадском университете в Боулдере. [Фото: Самые высокие горы мира]
Исторические усилия
В глубине души измерение горы зависит от базовой математики девятого класса.
Чтобы вычислить высоту горы, ученые измеряли расстояние между двумя точками на земле, а затем измеряли углы между вершиной горы и каждой точкой.
«Если у вас есть два угла, вы знаете третий, потому что сумма углов равна 180 [градусов]», — сказал Молнар Live Science.
Для выполнения этих измерений геодезисты должны определить горизонтальную поверхность с помощью уровня (который, как и в хозяйственном магазине, опирается на захваченный пузырь воздуха, который под действием силы тяжести скользит ближе или дальше от центральная область при наклоне). Оттуда геодезисты наблюдают за вершиной и измеряют угол с помощью прославленного, очень точного транспортира — телескопического устройства, известного как теодолит. Имея два угла и одну сторону треугольника, тригонометрия показывает длины других сторон и, таким образом, высоту треугольника (горы).
Уэльский геодезист и географ сэр Джордж Эверест использовал именно этот повторяющийся метод для измерения высоты самой высокой горы в мире, расположенной в Гималаях, в 1840-х годах.
Легенда гласит, что когда команда вычислила среднее значение всех этих измерений, они обнаружили, что гора была ровно 29000 футов (8839 м) в высоту, сказал Молнар.
«Они не ожидали, что кто-то в это поверит, поэтому говорят, что они добавили 2 фута [0,6 м], просто чтобы это выглядело более правдоподобно», — сказал Молнар.
Официальная высота Эвереста основана на опросе, проведенном в 1955 году.
Незначительные корректировки
Однако в настоящее время базовая тригонометрия получает поддержку от армии спутников, вращающихся вокруг земного шара. Когда спутник связывается с приемной вышкой на Земле, он может вычислить местоположение этой точки в заданной системе координат с невероятной точностью; расчет основан на двух известных факторах: радиосигнал распространяется со скоростью света; и спутник находится в известном положении относительно центра Земли в данный момент времени.
Поскольку географы разместили приемную башню рядом с вершиной Эвереста, они смогли более точно измерить ее высоту.
Кроме того, Земля искривлена. Это означает, что расстояние между двумя точками на земле на самом деле занижено, а ошибка пропорциональна расстоянию между двумя точками, деленному на радиус Земли. Это означает, что две геодезические станции не могут находиться на расстоянии более нескольких миль друг от друга, прежде чем появится разумное количество ошибок, сказал Молнар. [50 удивительных фактов о Земле]
И даже это приблизительно. Земля не идеально сферическая; у него есть выпуклость на экваторе, из-за чего полюса на 16 миль (26 км) ближе к центру Земли, чем точка на экваторе. По словам Молнара, чтобы учесть это несоответствие, геодезистам необходимо добавить еще один поправочный член.
Уровень моря
Согласно традиции, горы обычно измеряются не от их основания, а от уровня моря, который обычно считается средним значением приливов и отливов в данной местности.
К сожалению, «уровень моря не ровный», сказал Молнар.
Расстояние от центра Земли до береговой линии различается по всему миру не только из-за ветров и погоды, но и из-за выпуклости средней части Земли, из-за которой вода (и все остальное) растекается по экватора, сказал Молнар. Кроме того, Земля бугристая, с массивными топографическими элементами (такими как горы), которые изменяют гравитацию в окружающих областях.
«Если бы вы измеряли уровень моря из Калькутты в Непал или из Бомбея, вы могли бы получить другой ответ», — сказал Молнар, имея в виду индийские города, которые сейчас называются Калькуттой и Мумбаи соответственно.
Уровень моря по отношению к Эвересту был впервые измерен во время Великого тригонометрического исследования, титанической попытки определить высоту самых высоких гор в мире, измерить кривизну Земли и средний уровень моря в Британской Индии. Люди «перенесли» уровень моря, перенеся измерения, сделанные на побережье, внутрь суши, пройдя мили и мили от побережья до Непала с двумя полосами.
Они измерили изменение высоты на заданном расстоянии от земли, вычислив разницу между высотой двух стержней с помощью установленного поворотного уровня, согласно Гималайскому клубу, клубу альпинистов и экспедиций, который предоставляет научную информацию и историю Гималаев.
В настоящее время географы используют математическое выражение для оценки уровня моря. Они представляют себе, что было бы, если бы не было ни ветров, ни приливов, а вся вода из морей могла бы достигать внутренних континентальных областей по крошечным узким каналам. Это создает идеализированный неровный сфероид неправильной формы, который представляет средний уровень моря, называемый геоидом, от которого затем можно измерить высоту, согласно Национальному управлению океанических и атмосферных исследований.
Несмотря на сложные гравиметры, сложные уравнения и причудливые инструменты, такие как системы глобального позиционирования, высота горы Эверест определяется с точностью до фута или двух.
«У всех наших высот есть ошибка», сказал Молнар.
Подписывайтесь на Tia Ghose по телефону в Twitter и в Google+ . Подписывайтесь на Live Science @livescience, Facebook и Google+. Первоначально опубликовано на Live Science.
Тиа — главный редактор, а ранее — старший писатель журнала Live Science. Ее работы публиковались в журналах Scientific American, Wired.com и других изданиях. Она имеет степень магистра биоинженерии Вашингтонского университета, диплом о высшем образовании в области научного письма Калифорнийского университета в Санта-Круз и степень бакалавра машиностроения Техасского университета в Остине. Тиа была частью команды журнала Milwaukee Journal Sentinel, которая опубликовала серию «Пустые колыбели» о преждевременных родах, получившую множество наград, в том числе медаль Кейси 2012 года за заслуги перед журналистикой.
Как измерить гору
Измерить гору непросто. Гора Эверест высотой 8 848 метров (29 029 футов) является самой высокой горой в мире над уровнем моря.
Высота могучей горы известна с середины девятнадцатого века, но как вычислили? В то время альтиметры не отличались высокой точностью. GPS не существовало. На получение этой, казалось бы, элементарной географической информации ушло почти сто лет, тысячи человеко-часов и множество тригонометрических вычислений.
Гора Эверест, как она известна на английском языке, названа в честь сэра Джорджа Эвереста, который до 1843 года был генеральным геодезистом Индии (в то время британской колонии). Фактическая работа по измерению высоты горы, однако, началась с его преемника. , Эндрю Во. Во заказал широкомасштабное исследование Гималаев.
Для измерения Эвереста геодезисты Во использовали метод, называемый триангуляцией. Наблюдатели осмотрели вершину с нескольких точек. Зная расстояние от точек до горы, они затем смогли измерить угол от пика Эвереста до своих точек наблюдения. Чтобы рассчитать фактическую высоту горы над уровнем моря, сами наблюдатели должны были знать свою собственную высоту над уровнем моря.
Учитывая расстояние и угол, базовая тригонометрия использовалась для расчета высоты горы относительно наблюдателя.
Но команду Во преследовала атмосферная рефракция, или искривление света на больших расстояниях, когда он проходит через воздух с разной плотностью. Преломление вызывает эффект миража, из-за которого объекты могут казаться выше или ниже, чем они есть на самом деле. Преломление ухудшается на больших расстояниях, и в то время по политическим причинам геодезисты Во не могли подойти к горе слишком близко. Большинство наблюдений Во были сделаны с расстояния более 100 миль. И все же команда Во провела удивительно точное измерение 29002 фута. Гору измеряли множество раз в течение следующего столетия, и когда наконец был предоставлен доступ и можно было провести точные измерения, к высоте добавили 27 футов.
Сегодня точное измерение высоты стало намного проще благодаря спутникам и GPS, но главная проблема остается: горы, особенно Гималаи, непостоянны. Гималаи образовались в результате продолжающегося столкновения Индийской плиты с Евразийской плитой, и этот хребет остается очень сейсмически активным.
