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第二章 地球的高峰（第2页）

3。山的高度怎么比？

山的高度是像量身高一样，用一条尺子从山顶拉到山脚来测吗？稍微想一下就知道，这几乎是不可能做到的。我们可以轻松地找到和头顶对应的那一个垂直的点，但是山顶很容易爬上去，山脚却是很大的一片，和山顶对应的点躲在里面看不见摸不着，总不能为了量个身高，把山给掀翻了吧？

那么，山的高度是怎么测量出来的呢？

这项工作其实很早很早以前就开始进行了。当时的人们手上并没有什么高科技工具，但是这并不妨碍他们对小山的探索。中国古代魏晋时期的数学家刘徽就专门写过一本《海岛算经》，来研究不同情形下高度的测量方法。

在古代人们发明的测量方法里面，比较常见的一种是一个成语——“立竿见影”。顾名思义，要使出“立竿见影”大法，首先，你需要一根竿子。就地取材，竹竿就挺好使。然后，你需要有一个光源来制造影子，太阳是最方便环保的选择。一个夕阳斜照的傍晚，你来到山边，掏出尺子测量出山脚到山顶影子的距离。另一个小伙伴在地上把竹竿竖起来，保持与地面垂直，测出竹竿影子的长度。同一时间，太阳斜射到地面的角度是不变的，所以不管山和竹竿有多高，它们的影子和它们自己高度的比例都是一个固定不变的数字。这样就可以估算出山的高度（D）＝竹竿长度（A）÷竹竿影子长度（B）×山的影子长度（C）。

“立竿见影大法”示意图

但是呢，这种方法有一个问题，就是山的影子只能测到在地面投影的那一部分，山体里面的影子长度（也就是从山脚到山中心的距离）是需要事先去测量和估算的，所以测出的高度并不准确。而且，这样只能测量一下小山小岛，太高的山就很难操作了。想要靠这种方法去比出世界第一高山是行不通的。

另外还有一个问题，当我们说“高”的时候，我们到底指的是什么呢？是山顶到山脚的垂直距离吗？按理说应该是的，但是我们现在知道，地球是一个圆圆的球体，地球的表面也并不是平坦的。在地球仪上，哪怕只截取小小一块大陆，上面都有可能有高原也有盆地。高原上一座小山的山顶，可能会比盆地的一座高山更高。所以，测量一座山从山顶到山脚的相对高度，其实对知道它到底有多“高”并没有什么帮助，也没法给全世界的山进行排名。

所以，现在我们所说的山的“高度”，都是相对于地球海平面的高度。为什么是海平面呢？因为相对陆地来说，海面更低、更平，更适合作为全球或者某个区域的统一标准。这个相对于海平面的高度，就是“海拔高度”。有了“海拔”的概念，我们就能得到一个更加清晰的地球全景图了。

现在，测量地球的专业人士——测绘工作者们要测量山的高度就更简单了。他们拥有了更加专业的测量工具，相比古人用的尺子，这些工具更像是被魔法加持的“飞尺”。“飞尺”其实是各种各样的测距仪，它们共同的原理是：在需要测量的地方确定一个点，然后向它开炮！哦不，是发射一束光或者波，比如激光、红外光，或者超声波等。这些波在空气中的传播速度是我们已经解锁的知识点，所以记录下波发射和反射回来的时间，乘以波的速度再除以2，就得到了想要测量的距离。

有了这个距离，“立竿见影大法”中，就再也不用顶着大太阳辛苦地测量和估算山的影子长度了，同时也节省了很多竹竿。同样的，还可以使用三角原理，用测距仪轻松获得直角三角形中最长的那个斜边的长度，而发射出去的波和地面之间的角度是可以控制的，我们可以把这个角度叫作α。有了这两个数据，根据三角形边长的计算公式，就可以算出山的高度=斜边长度×sinα，而且计算的结果会准确得多。如果还没有学过三角形的计算公式，也可以继续使用竹竿，进行等比例实测。

海拔高度的测量方法

你可能会说，这样算出来的仍然是一个相对的高度啊！是的，但是比起古代，我们已经可以跑得更快、更远，和更多人一起合作。于是，就可以从海平面开始，向着高山的方向进发，一小段一小段地连续测量，最终得到一座山的海拔高度。有了海拔高度，就可以比较山的身高啦。测量过程中获得的数据也可以保存起来，下次测量其他山的时候还能再用上，就不用再从海边开始测量了。

当然，实际的操作过程，会比上面所说的复杂得多，用到的工具、方法也会多得多，需要专业的学习和大量的实践。

4。你知道珠穆朗玛峰的具体身高吗？

历史上，包括中国、英国、美国、尼泊尔在内的不少国家都曾经用各种方法测量过珠穆朗玛峰的身高，得到过8783米、8840米、8850米等不同的数据。由于年代久远、方法比较落后，测量的结果不够精确，小数点后面的数字我们就省略了。

现在，珠穆朗玛峰最新的官宣身高是8848。86米。这个数字是在2020年12月，由它的法定监护人，也就是珠穆朗玛峰的所属国——中国和尼泊尔一起测量、计算并宣布的。在长达7个月的时间里，上百名科研工作者组成的团队登上珠峰的最顶端，收集了顶峰和周围100多万平方公里范围内1。44亿条最新的地形数据，经过反复测量，用计算机进行海量的计算、处理和校准，才得出了最终的数值。

在这个浩大的工程中，还首次用到了北斗卫星定位、航空重力测量、卫星遥感、实景三维建模等很多最新的技术，从海、陆、空、天全方位保障测量的精确度。

那么，8848。86米就是珠峰最新最准确的身高了吗？很可能并不是，因为它的身高一直都在变化之中。根据最近几十年的观测，平均每年珠峰都会悄悄长高几毫米，但是有的时候，一次剧烈的地震也可能让它下沉1厘米~2厘米。所以，8848。86米这个世界最高的纪录会不会被打破，要等到科学家们的下一次探险才能揭晓。

珠峰交会测量示意图

国家测绘队队员正在开展珠峰区域天文测量工作

交会测量组队员从不同的方向开展交会测量