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The many heights of Mount Everest

2021/6/9
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Noam Hassenfeld
Topics
Noam Hassenfeld: 本期节目探讨了珠穆朗玛峰高度测量的复杂性以及世界最高峰认定的争议。珠穆朗玛峰的高度并非一成不变,其官方高度一直在变化,这与海平面测量的难度以及喜马拉雅山脉的持续生长有关。节目中介绍了尼泊尔测量员Kimlal Gautam攀登珠穆朗玛峰进行测量的故事,以及19世纪英国和印度测量员使用传统方法进行测量的情况。此外,节目还讨论了不同测量方法下,其他山峰例如夏威夷的冒纳凯阿火山、阿拉斯加的德纳里峰以及厄瓜多尔的钦博拉索山,都有可能成为世界最高峰的可能性。 Laura Bolt: 在节目中,我详细解释了珠穆朗玛峰高度测量中面临的挑战,特别是海平面测量的复杂性。海平面并非一个静态的数值,它受到潮汐、洋流、水温、盐度、地球隆起和重力等多种因素的影响。为了克服这些困难,科学家们使用了各种方法,包括GPS测量、重力测量和传统的海平面传递方法。此外,我还介绍了其他一些山峰,例如冒纳凯阿火山、德纳里峰和钦博拉索山,它们在不同的测量方法下,都可能被认为是世界最高峰。 Kimlal Gautam: (间接引用) 作为尼泊尔测量员,我承担了攀登珠穆朗玛峰进行测量的责任,这对我来说是一份荣誉,也是对尼泊尔人民的责任。尽管在攀登过程中面临极端的环境挑战,并因此失去了脚趾,但我仍然完成了任务,为尼泊尔做出了贡献。 Roger Billum: (间接引用) 在19世纪,测量珠穆朗玛峰的高度需要从孟加拉湾的加尔各答出发,通过人工方式,一步步地将海平面高度传递到珠穆朗玛峰附近。这需要耗费大量的时间和精力,并且测量精度受到诸多因素的影响。 Dan Roman: (间接引用) 海平面并非均匀一致,它受到多种因素的影响,例如温度、盐度、地球隆起和重力等。我正在开发一个新的海平面模型,该模型将考虑所有这些因素,创建一个通用的海平面基准,以提高海平面测量的精度。

Deep Dive

Chapters
The official height of Mount Everest is constantly changing, with recent measurements highlighting the challenges of determining its exact height due to the complexities of measuring sea level and the mountain's changing geological structure.

Shownotes Transcript

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这是无法解释的。我是诺姆·哈森费尔德。本周,一个看似简单的问题,却出奇地难以回答。

世界上最高的山有多高?事实证明,珠穆朗玛峰的官方高度一直在变化。劳拉·博尔特是 Vox 视频的制作人。所以去年12月,我正在听收音机,听到了一条关于珠穆朗玛峰新官方高度的新闻报道。今天,中国和尼泊尔首次达成一致,宣布横跨两国的珠穆朗玛峰又高了。

这真的让我震惊了。我没想到珠穆朗玛峰的高度不是一个固定不变的东西。所以我开始做一些研究,并给一位进行珠穆朗玛峰最近一次测量的尼泊尔测量员打了电话。他的名字叫金拉尔·高塔姆。他实际上是负责攀登珠穆朗玛峰顶进行测量的那位测量员。

他告诉我这是一项非常具有挑战性的工作。他之前已经攀登过珠穆朗玛峰一次,这也是他们选择他进行测量工作部分原因。他告诉我这是他的职责。这项科学工作是他的责任。所以金拉尔攀登到珠穆朗玛峰顶。

他是如何测量的呢?他带着一个 GPS 接收器到达山顶,等待接收尽可能多的卫星信号。所以他在那里停留了一段时间。我们必须去世界之巅,我们必须坐在那里,我们必须在山顶记录卫星数据。所以那些攀登过珠穆朗玛峰顶的人把它描述为世界屋脊。您可以欣赏到喜马拉雅山的全景。

但他们通常只是转身下山。也许他们会在山顶自拍一张。这是因为在世界任何一座山的海拔 26,000 英尺以上都被称为死亡区。氧气极其稀薄,所以那里的死亡风险要高得多。但是金拉尔,因为他的工作是接收尽可能多的卫星信号,所以他在那里停留了几个小时。

那是晚上零下 45 华氏度。他的左脚大脚趾实际上由于冻伤而坏死了。但他对此的态度相当好。我认为这是一个爱的象征……

他告诉我这是珠穆朗玛峰送给他的爱的象征,这似乎是他愿意做出的牺牲。

但事实证明,金洛厄尔到达山顶实际上是测量珠穆朗玛峰最容易的部分。等等,这怎么可能是最容易的部分呢?因为更难的部分以及珠穆朗玛峰的高度不断变化的原因是弄清楚底部在哪里。你的意思是说难的部分是弄清楚底部?是的,底部是海平面。这是我们几乎用于地球上任何高度的基准测量。

而海平面是一个非常棘手的问题,科学家们已经研究了 100 多年。在喜马拉雅山脉这样的山脉中,这个问题甚至更难,因为它离海很远。所以你必须计算出如果海平面在那里的话会是什么样的。珠穆朗玛峰的高度不断变化的原因是

他们仍在使用一些与 19 世纪首次测量珠穆朗玛峰时相同的方法来确定海平面在哪里。当时,印度处于英国统治之下,因此英国和印度测量员使用了他们可以接近的最近的海,即加尔各答的孟加拉湾。

他们首先必须定义海平面。这是罗杰·比卢姆。他是科罗拉多大学的地质学教授。所以他们测量了一个月的海平面,并在港口刻了一块石头。他们必须在海里进行海平面测量,并找到一种方法将其传送到喜马拉雅山脉。

它距离尼泊尔边境数百英里远。是的,我认为这里的地面不平坦,对吧?你如何画一条完全水平的直线一直到珠穆朗玛峰?你必须步行。从地面上的那个标记开始,他们会放置一个大约 10 英尺高的尺子,然后他们会用特殊的望远镜从大约 50 英尺远的地方观察它。然后他们会转过身,将望远镜指向下一个尺子,该尺子也距离 50 英尺远。他们正在做的是比较两个尺子的高度。所以现在他们会移动到另一个点,然后是另一个点,再是另一个点。

每次他们只能在这个测量中移动大约 100 英尺,转移高度。他们必须覆盖数百英里的区域,而且他们是在步行。所以这花费了他们多年的时间。

所以这基本上是在尝试从海平面延伸一条假想的线一直到珠穆朗玛峰的底部?是的,除了他们实际上无法到达珠穆朗玛峰的底部。当时尼泊尔对外国人关闭,所以英国和印度测量员必须从他们所能到达珠穆朗玛峰最近的地方进行高度测量,该地点距离尼泊尔边境超过 100 英里。

在那之前,在他们使用 GPS 到达山顶之前,他们是如何实际获得珠穆朗玛峰的高度呢?所以一旦他们计算出该点处的海平面……

他们使用了一种叫做经纬仪的仪器。它是您今天可能看到的工程师使用的仪器的远祖。它看起来有点像望远镜,它基本上只是测量角度。所以这是三角学 101。如果您知道三角形的两个角度和一条边,那么您基本上就可以完成三角形。所以

所以他们正在解决一个三角问题,其中三角形的一条边是珠穆朗玛峰的高度?是的,就是这样。那么 19 世纪珠穆朗玛峰的测量精度如何?这与金劳团队刚刚进行的测量相比如何?它非常非常接近。所以 19 世纪进行的第一次测量是 29,002 英尺。

他们在 2020 年进行的测量是 29,032 英尺。所以他们只差 30 英尺,如果你仔细想想,这真是令人难以置信。是的,这太疯狂了。太不可思议了。是的。但是自从第一次测量以来,珠穆朗玛峰的测量结果多年来波动相当大。它们在 100 英尺到几英尺之间波动,因为海平面

海平面是一个非常复杂的测量值。这不仅仅是因为从最近的海到山脚要走很长时间。测量海平面为什么这么复杂?只是考虑一下,我不知道,像涨潮、落潮之类的东西?是的,潮汐绝对是其中一部分,但它比这更复杂。在美国东海岸,佛罗里达州和缅因州之间大约相差一米到一米半。我和丹·罗曼谈过,他是 NOAA(国家海洋和大气管理局)的科学家。这是一个政府机构。他向我解释说,海平面并不像你想象的那么均匀。

首先,海洋各地的情况各不相同。所以墨西哥湾流是温暖的,所有这些温暖的水都比来自拉布拉多洋流的冷水略高一些,后者密度更大,盐度更高,位置更低。他有点把世界海洋看作是一个大热水浴缸。水位在哪里?好吧,这边有点高,那边有点低。

所以你想关闭喷嘴,弄清楚整个热水浴缸的水位会是多少。好吧,你不能关闭这个热水浴缸的喷嘴。它是海洋。

因此,为了考虑所有这些变化,科学家们使用全球平均海平面。就像世界各地的平均海平面?是的。当我们谈论全球变暖时,当我们说海平面上升时,我们谈论的就是全球平均海平面,而且它每年都在上升,你知道,每年的几分之一英寸。好的。那么这是弄清楚海平面的唯一原因吗?不,甚至远非如此。好的。好的。

还有另外两件事使测量海平面比你想象的更复杂。好的。一个是地球在赤道处实际上有一个凸起。所以地球有点像一个球,但在两极有点扁平,因为它在旋转,所以你会得到这种离心力。赤道附近的海平面实际上比两极附近的海平面要高。所以海平面会根据地球的形状而变化。

你知道,赤道附近的这个凸起。科学家们还需要考虑的第二件事是什么?所以他们还必须考虑重力。好的。这意味着像山脉这样的大物体会施加它们自身的重力,并且它们实际上会稍微将海拉向它们。所以当你想象测量喜马拉雅山脉这样的山脉时,它离海很远,你想象的是如果它在喜马拉雅山脉下运行,海平面会是什么样的。这是一个虚构的海洋。

而且因为山,我想,会施加大量的重力,如果海在珠穆朗玛峰下,就像如果这种转换是完美的,海平面实际上会在那里略高一些,因为珠穆朗玛峰正在把它拉起来。没错。正如你所看到的,这是一个极其复杂的数学问题,你只需要解决它就能弄清楚某物有多高。

所以珠穆朗玛峰的高度几十年来一直在变化,因为第一,很难将海平面一直延伸到山区。但是第二,弄清楚海平面究竟是什么也很难。是的,但还有一些事情与计算海平面的难度无关。

那就是珠穆朗玛峰的高度确实在变化。你是什么意思?喜马拉雅山脉每年都在生长。世界之巅的岩石实际上是海洋岩石。这意味着它们是在 5000 万年前形成的。当印度撞击亚洲其他地区时,所有这些都被刮了起来,并被推到世界屋脊的顶部。而这种碰撞实际上仍在发生。它还在上升。它正在增加。

从地质学角度来看,这是一场持续发生的火车事故。这会在该地区产生大量的构造板块摩擦。这就是为什么喜马拉雅山附近有很多地震的原因。我相信你还记得,2015 年尼泊尔发生了一场可怕的地震,造成数千人丧生。所以正是为了应对这场地震,他们决定重新进行测量,因为地震实际上可以释放一些构造压力,使山脉变短。

所以金劳和他的团队才爬到珠穆朗玛峰顶?是的,但这只是为了从顶部进行 GPS 测量。对,对。为了弄清楚底部在哪里,他们必须通过进行重力测量来弄清楚重力场在哪里。他们必须弄清楚凸起在哪里,他们必须使用望远镜转移海平面。

那么金劳团队刚刚获得的这个测量结果,这是正确的测量结果吗?这是珠穆朗玛峰的真实高度吗?目前是这样,因为我们都同意 29,032 英尺是珠穆朗玛峰的官方高度。从这个意义上说,当然。但它肯定还会再次改变。

因为科学家们仍在弄清楚珠穆朗玛峰的底部在哪里,本质上是这样。尼泊尔政府仍然不得不花费数年时间将海平面从海里转移到山上

使用他们在 19 世纪使用的一些相同方法。他们必须沿途进行所有这些重力测量,以确保他们做对了。所以都是海平面的错?是的。我觉得我已经把你变成了一个海平面怀疑论者。是的,是的。我的意思是,海平面是一个重要的测量值,原因有很多。它对航运业很重要,航运。

它对于衡量全球变暖的影响很重要,世界各地海平面的高度是多少。但在确定海拔以上某物的精确高度时,尤其是在它不靠近海的地方,它只是一个非常难以使用的基准测量值。

所以如果你想对珠穆朗玛峰进行一个不会像这样不断变化的测量,那么你可能必须使用海平面以外的东西。但如果我们这样做,珠穆朗玛峰可能就不是世界上最高的山了。休息后,我们将介绍除珠穆朗玛峰以外的至少三座山,它们都有资格成为世界上最高的山,这取决于你如何测量它们。对无法解释的支持来自 Greenlight。

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好的,无法解释,我们回来了。劳拉,在节目的前半部分,你谈到了为什么测量珠穆朗玛峰如此困难,以及它实际上是如何归结为山底而不是山顶的。这很复杂,因为科学家测量海平面的整个过程就是这样。那么我们还可以如何测量一座山呢?我和丹·罗曼谈过这个。他是我采访过的 NOAA 的科学家。

他向我解释说,这实际上是关于视角的问题。当你想要测量某物时,你需要确定你从哪里测量。它有多高?高于什么?如果你改变了你的测量位置,改变了基准测量的位置,那么世界上就会出现一些新的最高山峰竞争者。好吧,让我们听听第一位竞争者。

夏威夷有一座山,莫纳克亚山,如果你进行简单的基点到峰顶的测量,它实际上比珠穆朗玛峰还要高。这是因为莫纳克亚山的大部分……

在水下。如果你把水拿走,看看这座火山坐得多高,那将非常令人印象深刻。如果你像测量一个人一样测量莫纳克亚山,你知道,从你的脚到你的头,从山底到山顶,它将是世界上最高的山峰。

好的,这似乎是一种相当简单的测量山峰的方法。第二位竞争者是什么?所以实际上还有一座山,如果我们进行简单的基点到峰顶的测量,它将比珠穆朗玛峰还要高,而且这并不是因为这座山在水下。

那座山是什么?那就是阿拉斯加的德纳里山。好的,那是以前被称为麦金利山的那座山吗?是的,就是这样。珠穆朗玛峰实际上位于高原之上。所以珠穆朗玛峰的底部已经相当高出海平面了。从这个意义上说,它有点领先。好的。但是德纳里山,这座山与陆地交汇的地方,更靠近海平面。所以从基点到峰顶的高度实际上比珠穆朗玛峰要高得多。

高出多少?如果我们进行简单的基点到峰顶的测量,德纳里山实际上会比珠穆朗玛峰高出大约 6,000 英尺。哦,哇。好的,这就像,巨大。是的,如果你站在山脚下,它看起来会更高。所以你可以抬头,你的脖子会酸痛,试图抬头看它的顶部,而当你看着喜马拉雅山脉时,你会看到喜马拉雅山脉的前部在后面突出。也许如果你在晴朗的日子里幸运的话,你可能会看到珠穆朗玛峰。

所以这是一个关于语义的问题,就像,什么是山,对吧?是的。

我们是否计算珠穆朗玛峰所在的喜马拉雅高原?那是珠穆朗玛峰的一部分吗?或者珠穆朗玛峰是从那个高原的顶部开始的吗?是的,可以这样看待。正是因为我们选择了海平面作为基准测量值,所以我们将该高原包含在珠穆朗玛峰的官方高度中。但还有一种思考高度的方法,它不一定是语义上的,那就是如果我们选择不同的基准测量值。

所以比海平面更简单的东西是地球的中心。当然。这就是赤道凸起出现的地方。地球不是一个圆球。它在两极被压扁了 20 公里。这意味着它在赤道上的宽度相对增加了 20 公里。这等于 65,000 英尺。哇。这就像两座珠穆朗玛峰。

好的。因此,厄瓜多尔的一座山,钦博拉索山,在纸面上它比珠穆朗玛峰矮得多。但由于这个凸起,它实际上是距离太空最近的山峰。好的。所以如果你想站在距离星星最近的山峰上,你应该去钦博拉索山,而不是珠穆朗玛峰。好的,除了珠穆朗玛峰之外,我们还有这三座最高山峰的竞争者,莫纳克亚山、德纳里山、钦博拉索山。好的。

我必须说,如果我在考虑所有这些,我不会被钦博拉索山距离太空最近所打动,因为如果我们靠近赤道,我并不认为我们真的会感觉到这 20 公里的凸起。但我确实被德纳里山打动了。我的意思是……

感觉最高的山。如果你在附近,它看起来是最高的山。我觉得就像我们没有考虑钦博拉索山 20 公里的领先优势一样,我们可能也没有考虑珠穆朗玛峰下方的喜马拉雅高原,对吧?我不知道。感觉德纳里山有

有资格成为世界上最高的山峰。是的。我的意思是,如果你认为海平面是人类中心主义的测量值,这就是我们选择它的原因。我的意思是,这比选择地球中心作为基准测量值更有意义。我们想知道攀登一座山会是什么样的体验。通过这种衡量标准,从基点到峰顶确实很重要。攀登德纳里山与珠穆朗玛峰的体验将反映这一点。是的,我的意思是,感觉珠穆朗玛峰之所以如此重要,仅仅是因为海平面,这几乎是武断的。就像,它既不代表地球上实际最高的东西,也不代表与周围土地相比感觉最高的东西。

这只是我们为自己制造的一个奇怪的问题。是的,我们确实让自己陷入困境,因为我们选择了海平面作为基准测量值。测量海平面极其困难。但是我交谈过的科学家丹正在研究一个新的海平面模型,这应该会更容易一些。这个模型是如何工作的?

所以请记住,海平面绝不是一成不变的。它到处都在变化。对。因为温度,因为水中的盐度。

因为赤道凸起,以及因为世界各地所有微小的重力波动。对,好的。所以丹基本上正在研究一个考虑所有这些因素的模型,它基本上会创建一个每个人都可以使用的通用零点海平面。这将帮助我们摆脱所有这些非常繁琐的事情

人们在 19 世纪进行的测量,坦率地说,直到今天仍在进行,这就是为什么进行最新的测量需要数年时间的原因。所以丹本质上是试图使海平面成为一个与客观事物相关的通用值,就像地球上所有微小重力场的这个模型一样?是的,就是这样。一旦丹得到了这个真正的通用海平面,

我想珠穆朗玛峰的高度会再次改变,对吧?是的,它会改变。但即使是丹也不知道会朝哪个方向变化。我不知道它会上升还是下降,但它很可能会改变。归根结底,这只是琐事吗?这只是用来在酒吧里给你的朋友留下深刻印象的东西吗?

就像,哦,嘿,你知道,从基点到山顶,德纳里山实际上是世界上最高的山峰。我们实际上有我们的地理空间峰会,这是一个琐事问题。我的意思是,所有这些测量山峰有多重要?这是一个好问题。我的意思是,我认为它既重要又不太重要。我的意思是,特别是对于那些非常关心最高级或征服世界上最高事物的人来说。是的。

很多人已经死了。数百人在攀登珠穆朗玛峰时丧生。人们花费数万美元攀登这座山。如果你想攀登钦博拉索山,只需要花费几百美元。人们只想攀登任何最高的山峰。

这在 80 年代很明显,当时对位于巴基斯坦的 K2 山进行了测量。我拿起报纸,看到一个标题说 K2 山,我们都认为它是地球上第二高的山峰,

将成为第一名,第一名。该测量实际上使 K2 山在一段时间内比珠穆朗玛峰更高。整个山脉可能约高 247 米或约 800 英尺。不仅是 K2 山,而且周围地区的一些其他山峰也可能

比珠穆朗玛峰更高。该测量最终被揭穿了。他们发现有很多问题。但当时引起了巨大的轰动,很多人说,好吧,我想我现在得去攀登 K2 山了。埃迪斯非常兴奋,因为攀登世界上最高的山峰与攀登世界第二高峰是不同的。

所以这最终是关于旅游业的吗?不一定是。我的意思是,拥有像珠穆朗玛峰这样的东西作为他们国家的象征,会给社区带来巨大的自豪感。当我有机会与进行最新测量的测量员交谈时,我可以看出这一点,其中一位是金拉尔,他攀登到珠穆朗玛峰顶的人。

他告诉我他们非常自豪。在那场毁灭性地震之后,澄清

关于珠穆朗玛峰高度的问题是他们的责任。这座山的一半在中国,一半在尼泊尔。这是他们第一次在他们那一侧的山上进行测量。对于金拉尔来说,即使他在攀登过程中遭受了很多痛苦,并且失去了一个脚趾,

即使测量结果可能会再次改变,我也可以看出他为参与尼泊尔如此具有纪念意义的事情而感到非常自豪。“我非常自豪,我感到非常高兴,我已经真正完成了我的职责。”本集由劳拉·博尔特报道,由诺姆·哈森费尔德制作,他还为本集创作了音乐。

我们收到了来自梅雷迪思·霍德诺特、吉利安·温伯格和布莱恩·雷斯尼克的编辑。本集由克里斯蒂安·阿亚拉混音和声音设计,由我,曼迪·阮事实核查。伯德·平克顿正在那里测量宇宙。利兹·凯利·尼尔森是 Vox 音频的副总裁,劳伦·卡茨负责我们的时事通讯。说到时事通讯,如果你还没有注册,你可以在 vox.com/unexplainable 上注册。每周都会有很多精彩的故事没有进入节目,以及我们正在思考的其他奇怪而有趣的事情。

本周我们还将提供劳拉为 Vox 制作的珠穆朗玛峰视频的链接。它被称为《为什么珠穆朗玛峰的高度一直在变化》。无法解释是 Vox Media 播客网络的一部分,我们将在下周三回到您的收听列表中。