يشرح الخبراء: كيفية قياس الجبل

في قياس جديد ، أعلنت الصين ونيبال عن ارتفاع جبل إيفرست 86 سم عن 8848 مترًا المقبولة عالميًا حتى الآن. كيف تم حساب الارتفاع الأصلي عن طريق مسح الهند؟ ماذا تعني المراجعة؟ يشرح اثنان من كبار المسؤولين في هيئة المساحة الهندية في مقابلة مع صحيفة إنديان إكسبرس.

طائر يطير مع ظهور جبل إيفرست في الخلفية من نامشي باجار ، منطقة سولوكومبو ، نيبال. (صورة AP / PTI)

أولا ، كيف يقاس ارتفاع أي جبل؟

المبدأ الأساسي الذي تم استخدامه سابقًا بسيط للغاية ، ويستخدم فقط علم المثلثات الذي يعرفه معظمنا ، أو على الأقل يمكنه تذكره. هناك ثلاثة جوانب وثلاث زوايا في أي مثلث. إذا عرفنا أي ثلاثة من هذه الكميات ، بشرط أن يكون أحدها ضلعًا ، فيمكن حساب جميع الكميات الأخرى. في المثلث القائم الزاوية ، إحدى الزوايا معروفة بالفعل ، لذلك إذا عرفنا أي زاوية أخرى وأحد الأضلاع ، فيمكن معرفة الزوايا الأخرى. يمكن تطبيق هذا المبدأ لقياس ارتفاع أي جسم لا يوفر الراحة في إسقاط شريط قياس من أعلى إلى أسفل ، أو إذا لم تتمكن من الصعود إلى الأعلى لاستخدام أدوات متطورة.

القياس بالزوايا: عندما لا يكون القياس المباشر للارتفاع ممكنًا ، يلجأ المساح إلى حساب المثلثات

لنفترض أنه يتعين علينا قياس ارتفاع عمود أو مبنى. يمكننا تحديد أي نقطة اعتباطية على الأرض على بعد مسافة من المبنى. يمكن أن تكون هذه نقطة ملاحظتنا. نحتاج الآن إلى شيئين - مسافة المبنى من نقطة المراقبة ، وزاوية الارتفاع التي يصنعها الجزء العلوي من المبنى مع نقطة المراقبة على الأرض. المسافة ليس من الصعب الحصول عليها. زاوية الارتفاع هي الزاوية التي يصنعها الخط التخيلي إذا كان ينضم نقطة المراقبة على الأرض إلى قمة المبنى. هناك أدوات بسيطة يمكن من خلالها قياس هذه الزاوية.

لذا ، إذا كانت المسافة من نقطة المراقبة إلى المبنى هي d وزاوية الارتفاع هي E ، فإن ارتفاع المبنى سيكون d × tan (E).

اللفتنانت جنرال جيريش كومار هو المساح العام للهند ، ونيتين جوشي هو نائب المساح العام ، مسح الهند. تتمثل مسؤولية هيئة المساحة الهندية في إعداد خرائط موثوقة ، ويتضمن عملها إجراء مسوحات واسعة النطاق للأراضي ورسم خرائط للسمات الطبوغرافية. ابتداءً من عام 1952 ، أجرى مسح الهند تمرينًا لقياس ارتفاع جبل إيفرست (المعروف آنذاك باسم Peak XV). يقيس هذا التمرين الارتفاع عند 8848 مترًا (29028 قدمًا) ، والذي ظل المعيار المقبول عالميًا حتى الآن.

هل يمكن أن يكون الأمر بهذه البساطة لقياس الجبل؟

المبدأ هو نفسه ، وفي النهاية ، نستخدم نفس الطريقة ، ولكن هناك بعض المضاعفات. المشكلة الرئيسية هي أنه على الرغم من أنك تعرف القمة ، فإن قاعدة الجبل غير معروفة. السؤال هو من أي سطح تقيس الارتفاع. بشكل عام ، لأغراض عملية ، يتم قياس الارتفاعات فوق مستوى سطح البحر (MSL). علاوة على ذلك ، علينا إيجاد المسافة إلى الجبل. يبدو الأمر سهلاً اليوم ، لكن لم يكن هناك GPS أو صور أقمار صناعية في الخمسينيات من القرن الماضي. إذن ، كيف تجد مسافة جبل لا يمكنك الذهاب إليها جسديًا؟ حتى ذلك الوقت لم يكن أحد قد تسلق جبل إيفرست.

يمكننا التغلب على هذه المشكلة عن طريق قياس زوايا الارتفاع من نقطتي مراقبة مختلفتين في نفس خط الرؤية. يمكن قياس المسافات بين هذه النقاط المختلفة من الملاحظات. سنتعامل الآن مع مثلثين مختلفين ، ولكن بذراع مشترك وزاويتين مختلفتين للارتفاع. مرة أخرى ، باتباع القواعد البسيطة لعلم المثلثات في المدارس الثانوية ، يمكن حساب ارتفاع الجبل ، بدقة إلى حد ما. في الواقع ، كانت هذه هي الطريقة التي اعتدنا القيام بها قبل ظهور نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) والأقمار الصناعية والتقنيات الحديثة الأخرى.

ما مدى دقة هذا؟

بالنسبة للتلال والجبال الصغيرة ، التي يمكن ملاحظة قمتها من مسافات قريبة نسبيًا ، يمكن أن يعطي هذا قياسات دقيقة تمامًا. لكن بالنسبة لجبل إيفرست والجبال العالية الأخرى ، هناك بعض المضاعفات الأخرى.

تنشأ هذه مرة أخرى من حقيقة أننا لا نعرف مكان قاعدة الجبل. بمعنى آخر ، أين يلتقي الجبل بالضبط بسطح الأرض المسطح. أو سواء كانت نقطة المراقبة وقاعدة الجبل على نفس المستوى الأفقي.

سطح الأرض ليس متجانسًا في كل مكان. لهذا السبب ، نقيس الارتفاعات من متوسط ​​مستوى سطح البحر. يتم ذلك من خلال عملية مضنية تسمى التسوية عالية الدقة. بدءًا من الساحل ، نحسب فرق الارتفاع خطوة بخطوة باستخدام أدوات خاصة. هذه هي الطريقة التي نعرف بها ارتفاع أي مدينة من متوسط ​​مستوى سطح البحر.

ولكن هناك مشكلة أخرى يجب التعامل معها - الجاذبية. تختلف الجاذبية في أماكن مختلفة. ما يعنيه ذلك أنه حتى مستوى سطح البحر لا يمكن اعتباره موحدًا في جميع الأماكن. في حالة جبل إيفرست ، على سبيل المثال ، فإن تركيز مثل هذه الكتلة الضخمة يعني أن مستوى سطح البحر سينجذب لأعلى بسبب الجاذبية. لذلك ، يتم قياس الجاذبية المحلية أيضًا لحساب مستوى سطح البحر المحلي. في الوقت الحاضر ، تتوفر مقاييس الجاذبية المحمولة المتطورة التي يمكن حملها حتى إلى قمم الجبال.

لكن التسوية لا يمكن أن تمتد إلى قمم عالية. لذلك علينا أن نعود إلى نفس أسلوب التثليث لقياس الارتفاعات. لكن هناك مشكلة أخرى. تقل كثافة الهواء كلما ارتفعنا. يتسبب هذا الاختلاف في كثافة الهواء في انحناء أشعة الضوء ، وهي ظاهرة تُعرف باسم الانكسار. بسبب الاختلاف في ارتفاعات نقطة المراقبة وقمة الجبل ، ينتج عن الانكسار خطأ في قياس الزاوية الرأسية. هذا يحتاج إلى تصحيح. يعد تقدير تصحيح الانكسار تحديًا في حد ذاته. اتبع Express Explained على Telegram

في هذه الصورة في 27 مايو 2020 ، يتوجه أعضاء فريق مسح صيني إلى قمة جبل إيفرست ، المعروف أيضًا محليًا باسم جبل كومولانغما. (صورة AP / PTI)

ألا تقدم التكنولوجيا حلولاً أسهل؟

يستخدم نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) هذه الأيام على نطاق واسع لتحديد الإحداثيات والارتفاعات ، حتى الجبال. ولكن ، يعطي نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) إحداثيات دقيقة لقمة الجبل بالنسبة إلى الشكل الإهليلجي وهو سطح وهمي تم تصميمه رياضيًا لتمثيل الأرض. يختلف هذا السطح عن متوسط ​​مستوى سطح البحر. وبالمثل ، يمكن أيضًا استخدام طائرات الطيران العلوية المجهزة بأشعة الليزر (LiDAR) للحصول على الإحداثيات.

لكن هذه الأساليب ، بما في ذلك نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ، لا تأخذ الجاذبية في الاعتبار. لذلك ، يتم إدخال المعلومات التي تم الحصول عليها من خلال نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) أو أشعة الليزر في نموذج آخر لحساب الجاذبية لإتمام الحساب.

بالنظر إلى أنه خلال الفترة 1952-1954 ، عندما لم تكن تقنيات GPS والأقمار الصناعية متاحة ولا أجهزة قياس الجاذبية المتطورة ، لم تكن مهمة تحديد ارتفاع جبل إيفرست سهلة.

قالت نيبال والصين إن قياس جبل إيفرست أعلى بمقدار 86 سم من 8848 م الذي كان معروفًا عنه. ماذا يعني ذلك؟

تم إجراء القياس البالغ 8848 مترًا (أو 29.028 قدمًا) بواسطة مسح الهند في عام 1954 وتم قبوله عالميًا منذ ذلك الحين. تم إجراء القياس في الأيام التي لم يكن فيها نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) أو غيره من الأدوات المتطورة الحديثة. يوضح هذا مدى دقتها حتى خلال تلك الفترة.

في السنوات الأخيرة ، تم إجراء عدة محاولات لإعادة قياس جبل إيفرست ، وقد تم إنتاج بعض منها نتائج تختلف عن الارتفاع المقبول ببضعة أقدام. لكن تم تفسير ذلك من حيث العمليات الجيولوجية التي قد تغير ارتفاع جبل إيفرست. لم يتم التشكيك في دقة نتيجة عام 1954.

يعتقد معظم العلماء الآن أن ارتفاع جبل إيفرست يتزايد بمعدل بطيء للغاية. هذا بسبب الحركة باتجاه الشمال للصفائح التكتونية الهندية التي تدفع السطح لأعلى. هذه الحركة بالذات هي التي خلقت جبال الهيمالايا العظيمة في المقام الأول. هذه هي نفس العملية التي تجعل هذه المنطقة عرضة للزلازل. يمكن لزلزال كبير ، مثل الزلزال الذي حدث في نيبال في عام 2015 ، أن يغير ارتفاعات الجبال. لقد حدثت مثل هذه الأحداث في الماضي. في الواقع ، كان هذا الزلزال هو الذي دفع إلى اتخاذ قرار إعادة قياس قمة إيفرست لمعرفة ما إذا كان هناك أي تأثير.

ارتفاع 86 سم لن يكون مفاجئًا. من المحتمل جدًا أن يكون الارتفاع قد زاد في كل هذه السنوات. لكن في نفس الوقت ، 86 سم وارتفاع 8848 مترًا هو طول صغير جدًا. النتائج التفصيلية للجهود النيبالية والصينية لقياس إيفرست ما زالت قيد النشر في إحدى المجلات. لن تتضح الأهمية الحقيقية لهذا القياس إلا بعد ذلك.

شارك الموضوع مع أصدقائك: