這個(gè)問題雖然看起來是地質(zhì)學(xué)問題,不僅題主感興趣,一些物理學(xué)家也感興趣,他們發(fā)揮物理學(xué)的知識(shí),也想知道地球到底承受多高的山天空中最后的云能超過珠穆朗瑪峰嗎 。例如來自MIT的物理學(xué)家Victor Weisskopf,他根據(jù)巖石主要成分二氧化硅分子承受最大的力,得出了以下不等式,把二氧化硅的質(zhì)子中子總數(shù)40,代入,大概極限高度h為13KM.,也就是說山超過這個(gè)高度,可能會(huì)把山的巖石壓融化了 。

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另外一些物理學(xué)家不滿足于計(jì)算地球承受的山脈,他們根據(jù)花崗巖石能夠承受的壓強(qiáng)(與Weisskopf的方法不同),分別計(jì)算了金星,木衛(wèi)一,火星等不同天體的承受山脈高度,他們理論高度分別為7.5km,18km,37km,跟實(shí)際情況稍微差別的 。
實(shí)際上在地球上影響山體的高度還有許多地質(zhì)上因素,例如地殼是浮在地幔上,隨著高度升高,巖體下沉可能會(huì)被熔漿軟化或融化;山體也不是全是石頭,里面充滿縫隙,給風(fēng)、水的侵蝕帶來機(jī)會(huì),巖體也有可能因侵蝕而坍塌,一個(gè)例子是新西蘭的奧拉基/庫(kù)克山原來是海拔3764米,在1991年巖體坍塌下降到3754米,整整少了10米 。
所以回到題目,珠穆朗瑪峰的確在抬升,但面對(duì)抬升的平衡力卻有多種多樣,無論在理論上,還是現(xiàn)實(shí)中地球上的山體都很難到達(dá)2萬米的高度 。
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測(cè)量珠穆朗瑪峰的高度需要人工測(cè)量一是因?yàn)闇y(cè)量精度要在厘米級(jí),遙感衛(wèi)星測(cè)量高程精度只有2米級(jí),二是因?yàn)橹槟吕尸敺屙敳坑蟹e雪,測(cè)量高度須測(cè)峰頂基巖的高度 。關(guān)于珠穆朗瑪峰的高程測(cè)量,2020珠峰高程測(cè)量技術(shù)協(xié)調(diào)組組長(zhǎng)、中國(guó)測(cè)繪科學(xué)研究院研究員黨亞民在接受媒體采訪時(shí)表示,在制定珠穆朗瑪峰高程測(cè)量的技術(shù)方案時(shí),對(duì)多種不需要人工登山的方案也進(jìn)行了論證,比如直升機(jī)送人登頂、航天飛機(jī)測(cè)量等方案都因技術(shù)原因被否決了 。

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最終2020年珠穆朗瑪峰的高程測(cè)量的技術(shù)方案是測(cè)繪隊(duì)與登山隊(duì)一起登山,綜合運(yùn)用全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)衛(wèi)星測(cè)量、精密水準(zhǔn)測(cè)量、光電測(cè)距、雪深雷達(dá)測(cè)量、重力測(cè)量、天文測(cè)量、衛(wèi)星遙感、似大地水準(zhǔn)面精化等多種測(cè)繪技術(shù)來精確測(cè)出珠穆朗瑪峰的高度 。

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全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)衛(wèi)星測(cè)量需要測(cè)繪隊(duì)登至珠穆朗瑪峰頂部后,找到雪層下的基巖,安裝導(dǎo)航衛(wèi)星接收器 。與以往依靠GPS不同的是這次測(cè)量同時(shí)參考全球四大導(dǎo)航系統(tǒng)(我國(guó)北斗、美國(guó)GPS、俄羅斯GLONASS、歐盟Galileo),并且這次測(cè)量以北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的數(shù)據(jù)為主 。

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安裝導(dǎo)航衛(wèi)星接收器就可以建立珠穆朗瑪峰在地球數(shù)字化模型中的三維坐標(biāo),通過計(jì)算即可得到珠穆朗瑪峰高度的數(shù)據(jù) 。
【天空中最后的云能超過珠穆朗瑪峰嗎:2020珠穆朗瑪峰高多少米】

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精密水準(zhǔn)測(cè)量和光電測(cè)距水準(zhǔn)測(cè)量法是目前工程中最常用的測(cè)繪方法 。珠穆朗瑪峰高程的測(cè)量理論上從最初的基準(zhǔn)點(diǎn)青島海拔基本面開始,每35米設(shè)立標(biāo)桿,用水準(zhǔn)測(cè)量?jī)x計(jì)算標(biāo)桿尺度的變化,在水平視線內(nèi)測(cè)標(biāo)尺之間的高差,然后將高差累加,直到珠穆朗瑪峰 。

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實(shí)際上不用如此麻煩,1997年就測(cè)出了拉孜縣的海拔,2005年測(cè)繪出了珠穆朗瑪峰5600米處測(cè)繪站的海拔 。這次測(cè)量可能是測(cè)量隊(duì)員峰頂后放置覘標(biāo),從觀測(cè)站觀測(cè)覘標(biāo),利用三角函數(shù)計(jì)算珠穆朗瑪峰的高度 。
光電測(cè)距應(yīng)該是輔助水準(zhǔn)測(cè)量,利用光電測(cè)距儀測(cè)出珠穆朗瑪峰頂與山腰觀測(cè)站的直線距離,相當(dāng)于在三角函數(shù)運(yùn)算中知道了一條斜邊長(zhǎng),使運(yùn)算更簡(jiǎn)便準(zhǔn)確 。
雪深雷達(dá)測(cè)量測(cè)量隊(duì)峰頂后在珠穆朗瑪峰的峰頂設(shè)置雪深雷達(dá),以后珠穆朗瑪峰頂?shù)姆e雪深度會(huì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)傳輸給地面觀測(cè)站 。這些監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)就可以為以后無人機(jī)或航天測(cè)繪,或者精度提高之后的遙感衛(wèi)星測(cè)繪消除因積雪厚度變化帶來的誤差 。
重力測(cè)量根據(jù)萬有力公式 F=(GMm)/r^2,我們知道海拔越高,r越大,理論上物體所受引力越小 。所以物體在地面與高山重力測(cè)量會(huì)表現(xiàn)出差異,根據(jù)相對(duì)差值,我們可以計(jì)算出高度 。
圖為1965年,我國(guó)科考隊(duì)在珠穆朗瑪峰6500米處進(jìn)行重力測(cè)量
2005年珠穆朗瑪峰高程測(cè)量時(shí),重力測(cè)量實(shí)驗(yàn)最高在珠穆朗瑪峰海拔7790米處進(jìn)行 。這次的2020年珠穆朗瑪峰高程測(cè)量計(jì)劃在安全允許的條件下在峰頂進(jìn)行重力測(cè)量實(shí)驗(yàn) 。
以上測(cè)量手段所得數(shù)據(jù)與未詳細(xì)提到的天文測(cè)量、似大地水準(zhǔn)面精化等確定的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比校正,預(yù)計(jì)會(huì)在測(cè)繪隊(duì)成功登頂?shù)?~3個(gè)月后公布此次珠穆朗瑪峰高程測(cè)繪的數(shù)據(jù) 。
綜上所述,要想精確測(cè)定珠穆朗瑪峰的高度,以目前的科技水平,人力登山是非常有必要的,衛(wèi)星遙感測(cè)繪高度精度太低 。當(dāng)然人力登山測(cè)繪也是借助先進(jìn)的現(xiàn)代儀器,并不代表技術(shù)原始落后 。
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