Как измеряют высоты?
Как измеряют высоты?
За этим вопросом следуют и сопутствующие. Что такое абсолютная и относительная высоты? Почему на вершинах стоят триангуляционные знаки? Когда впервые определили высоту? Что значит «над уровнем моря»? Колеблется ли этот уровень? Как меряют высоту с самолетов? Что такое командные точки?
Отображая местность в уменьшенном виде на схемах и картах, люди всегда обращали внимание и на горы. Они были приметными и необходимыми ориентирами. Географическая карта появилась не сразу: она пережила свое развитие от глиняных, пергаментных, берестяных образцов до совершенных картографических моделей. Поначалу многое зависело от рисовальщика, его чувства пространства, умения мысленно окинуть Землю с высоты. Математическая достоверность рельефа, конечно, отсутствовала.
Со временем появилась профессия съемщика. Пошли в ход мерный шнур, мерное колесо, компас. В XVI веке изобрели прообразы измерительных геодезических приборов – мензулы, теодолита, затем – дальномеры, нивелиры. Мерить высоту горы, или, как говорят топографы, «снимать вертикальные отметки», помогли физики.
Блез Паскаль попросил своих знакомых в Клермонте подняться на гору Пьюи–де–Дом с ртутной трубой. Предположение ученого подтвердилось на высоте: столбик ртути понизился. С тех пор привычным стало измерять высоту местности с помощью ртутного барометра. Появились приборы для определения высоты по температуре паров кипящей воды: гипсометр, термобарометр, гипсотермометр. Принцип действия таков: по мере подъема уменьшается давление воздуха. Понижается при этом и температура кипения воды – примерно ОД градуса на 0,27 мм ртутного столбика. По таблицам соответственно отмечается атмосферное давление, а уже по нему определяется высота местности.
Это, можно сказать, «полевой» способ. Но ведь не на каждую вершину так легко подняться для измерения. И в XVII веке голландский астроном Снеллиус предложил триангуляционный способ, когда высоты определяются «со стороны», при помощи опорных точек. Этим методом пользуются и для топографических съемок с самолетов и искусственных спутников.
Высотные отметки вершин стали различать: абсолютные – от уровня моря и относительные – от подножия горы, от нижележащей равнины. Понятно, абсолютные высоты гор всегда больше относительных. Для единства системы измерения в географической науке принято эти измерения считать от уровня Мирового океана. Так, после указания высоты появилась приметная приставка «над уровнем моря», или если ее нет, то она просто подразумевается. Но ведь известны приливы и отливы. Уровни морей непостоянны: их начали различать: мгновенный, приливный, среднесуточный, среднегодичный, среднемноголетний. Этот последний по выработанным международным соглашениям и стал самым устойчивым для того, чтобы «привязать» к нему высоту гор.
Понятно, по–другому измеряются многие вершины и хребты в океанах, не выходящие на поверхность. Такая самая высокая морская подводная гора была открыта в 1953 году около впадины Тонга у Новой Зеландии. Она поднимается со дна моря на 8690 м, и ее вершина находится на 365 м ниже поверхности воды. И вот если исходить не от уровня моря, а мерить высоту от подводного основания, то самой высокой горой в мире оказывается Мауна–Кеа («Белая гора») на Гавайских островах. Общая высота ее составляет 10 203 м, из которых только 4205 м находятся выше уровня моря.