Els experts expliquen: Com mesurar una muntanya

En una nova mesura, la Xina i el Nepal han anunciat que l'Everest és 86 cm més alt que els 8.848 m acceptats a nivell mundial fins ara. Com es va calcular l'alçada original per Survey of India? Què vol dir la revisió? Dos dels funcionaris més alts de Survey of India ho expliquen en una entrevista a The Indian Express.

Un ocell vola amb l'Everest vist al fons des de Namche Bajar, districte de Solukhumbu, Nepal. (Foto AP/PTI)

Primer, com es mesura l'alçada de qualsevol muntanya?

El principi bàsic que s'utilitzava anteriorment és molt senzill i només utilitza la trigonometria que la majoria de nosaltres coneixem, o almenys podem recordar. Hi ha tres costats i tres angles en qualsevol triangle. Si coneixem tres d'aquestes magnituds, sempre que una d'elles sigui un costat, es poden calcular totes les altres. En un triangle rectangle ja es coneix un dels angles, per tant, si coneixem algun altre angle i un dels costats, es poden esbrinar els altres. Aquest principi es pot aplicar per mesurar l'alçada de qualsevol objecte que no ofereixi la comoditat de deixar caure una cinta mètrica de dalt a baix, o si no pots pujar a dalt per utilitzar instruments sofisticats.

Mesurament amb angles: quan no és possible la mesura directa de l'alçada, un agrimensor recorre a la trigonometria

Diguem que hem de mesurar l'alçada d'un pal, o d'un edifici. Podem marcar qualsevol punt arbitrari del terra a una distància de l'edifici. Aquest pot ser el nostre punt d'observació. Ara necessitem dues coses: la distància de l'edifici des del punt d'observació i l'angle d'elevació que fa la part superior de l'edifici amb el punt d'observació a terra. La distància no és difícil d'aconseguir. L'angle d'elevació és l'angle que formaria una línia imaginària si unís el punt d'observació a terra amb la part superior de l'edifici. Hi ha instruments senzills amb l'ajuda dels quals es pot mesurar aquest angle.

Així, si la distància del punt d'observació a l'edifici és d i l'angle d'elevació és E, aleshores l'alçada de l'edifici seria d × tan(E).

El tinent general Girish Kumar és l'Agrimensor General de l'Índia i Nitin Joshi és l'Agrimensor General Adjunt de l'Enquesta de l'Índia. La responsabilitat de l'Enquesta de l'Índia és preparar mapes autoritzats, i el seu treball consisteix a dur a terme extenses prospeccions del territori i cartografiar característiques topogràfiques. A partir de 1952, el Survey of India va dur a terme un exercici per mesurar l'alçada de l'Everest (aleshores conegut com a Pic XV). Aquest exercici mesura l'alçada a 8.848 m (29.028 peus), que continuava sent l'estàndard acceptat mundialment, fins ara.

Pot ser tan senzill mesurar una muntanya?

El principi és el mateix i, en última instància, fem servir el mateix mètode, però hi ha algunes complicacions. El principal problema és que encara que coneixeu el cim, no es coneix la base de la muntanya. La pregunta és des de quina superfície esteu mesurant l'alçada. En general, a efectes pràctics, les altures es mesuren per sobre del nivell mitjà del mar (MSL). A més, hem de trobar la distància a la muntanya. Avui sembla fàcil, però als anys 50 no hi havia cap imatge de GPS ni de satèl·lit. Aleshores, com trobar la distància d'una muntanya on no es pot anar físicament? Fins aquell moment ningú havia pujat a l'Everest.

Podem solucionar aquest problema mesurant els angles d'elevació des de dos punts d'observació diferents en la mateixa línia de visió. Es poden mesurar les distàncies entre aquests diferents punts d'observació. Ara tractarem dos triangles diferents, però amb un braç comú, i dos angles d'elevació diferents. De nou, seguint regles senzilles de trigonometria de secundària, es pot calcular l'alçada de la muntanya, amb força precisió. De fet, així ho fèiem abans de l'arribada del GPS, els satèl·lits i altres tècniques modernes.

Què tan precís és això?

Per a petits turons i muntanyes, el cim dels quals es pot observar des de distàncies relativament properes, això pot donar mesures força precises. Però per a l'Everest i altres muntanyes altes, hi ha algunes altres complicacions.

Aquests tornen a sorgir pel fet que no sabem on és la base de la muntanya. En altres paraules, on es troba exactament la muntanya amb una superfície plana. O, si el punt d'observació i la base de la muntanya al mateix nivell horitzontal.

La superfície de la Terra no és uniforme en tots els llocs. Per això, mesurem les altures des del nivell mitjà del mar. Això es fa mitjançant un procés minuciós anomenat anivellació d'alta precisió. Partint de la línia de costa, calculem pas a pas el desnivell, amb instruments especials. Així és com sabem l'alçada de qualsevol ciutat des del nivell mitjà del mar.

Però hi ha un problema addicional amb el qual cal tractar: ​​la gravetat. La gravetat és diferent a diferents llocs. Això vol dir que fins i tot el nivell del mar no es pot considerar uniforme en tots els llocs. En el cas de l'Everest, per exemple, la concentració d'una massa tan enorme significaria que el nivell del mar es tiraria cap amunt a causa de la gravetat. Per tant, també es mesura la gravetat local per calcular el nivell del mar local. Avui dia hi ha disponibles gravitòmetres portàtils sofisticats que es poden portar fins i tot als cims de les muntanyes.

Però l'anivellament no es pot estendre a cims alts. Per tant, hem de recórrer a la mateixa tècnica de triangulació per mesurar les altures. Però hi ha un altre problema. La densitat de l'aire es redueix a mesura que anem més amunt. Aquesta variació de la densitat de l'aire provoca la flexió dels raigs de llum, un fenomen conegut com a refracció. A causa de la diferència d'altures del punt d'observació i del cim de la muntanya, la refracció provoca un error en la mesura de l'angle vertical. Això s'ha de corregir. Estimar la correcció de refracció és un repte en si mateix. Segueix l'Express Explained a Telegram

En aquesta foto del 27 de maig de 2020, membres d'un equip de topografia xinès es dirigeixen cap al cim de l'Everest, també conegut localment com el mont Qomolangma. (Foto AP/PTI)

La tecnologia no ofereix solucions més fàcils?

Actualment el GPS s'utilitza àmpliament per determinar coordenades i altures, fins i tot de muntanyes. Però, el GPS proporciona coordenades precises del cim d'una muntanya en relació amb un el·lipsoide que és una superfície imaginària modelada matemàticament per representar la Terra. Aquesta superfície es diferencia del nivell mitjà del mar. De la mateixa manera, també es poden utilitzar avions voladors aeri equipats amb raigs làser (LiDAR) per obtenir les coordenades.

deray davis age

Però aquests mètodes, inclòs el GPS, no tenen en compte la gravetat. Així, la informació obtinguda mitjançant GPS o raigs làser s'introdueix a un altre model que té en compte la gravetat per completar el càlcul.

Tenint en compte que durant els anys 1952-1954, quan no es disposava ni de les tècniques GPS ni de satèl·lit ni dels sofisticats gravimetres, la tasca de determinar l'alçada de l'Everest no va ser fàcil.

El Nepal i la Xina han dit que han mesurat l'Everest 86 cm més alt que els 8.848 m que se sap que tenia. Què significaria això?

La mesura de 8.848 metres (o 29.028 peus) la va fer el Survey of India l'any 1954 i des d'aleshores ha estat acceptada a nivell mundial. El mesurament es va dur a terme en els dies en què no hi havia GPS ni altres instruments moderns i sofisticats. Això demostra la precisió que eren fins i tot durant aquest temps.

En els darrers anys, s'han fet diversos intents per tornar a mesurar l'Everest, i alguns d'ells s'han produït resultats que varien uns peus de l'alçada acceptada. Però aquests s'han explicat en termes de processos geològics que podrien estar alterant l'alçada de l'Everest. L'exactitud del resultat de 1954 mai s'ha posat en dubte.

La majoria dels científics creuen ara que l'alçada de l'Everest està augmentant a un ritme molt lent. Això es deu al moviment cap al nord de la placa tectònica índia que està empenyent la superfície cap amunt. És aquest mateix moviment el que va crear les grans muntanyes de l'Himàlaia en primer lloc. És aquest mateix procés el que fa que aquesta regió sigui propensa als terratrèmols. Un gran terratrèmol, com el que va passar al Nepal el 2015, pot alterar les altures de les muntanyes. Aquests esdeveniments han passat en el passat. De fet, va ser aquest terratrèmol el que havia motivat la decisió de tornar a mesurar l'Everest per veure si hi havia hagut cap impacte.

Un augment de 86 cm no seria d'estranyar. És molt possible que l'alçada hagi augmentat en tots aquests anys. Però, al mateix temps, 86 cm en una alçada de 8.848 metres és una llargada molt petita. Els resultats detallats dels esforços nepalís i xinesos per mesurar l'Everest encara s'han de publicar en una revista. La veritable importància d'aquesta mesura només es faria evident després d'això.

Comparteix Amb Els Teus Amics: