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Experten erklären: Wie man einen Berg misst

In einer neuen Messung haben China und Nepal bekannt gegeben, dass der Mount Everest 86 cm höher ist als die bisher weltweit akzeptierten 8.848 m. Wie wurde die ursprüngliche Höhe von Survey of India berechnet? Was bedeutet die Überarbeitung? Zwei der ranghöchsten Beamten von Survey of India erklären in einem Interview mit The Indian Express.

Mount Everest, Mount Everest neue Höhe, Mt. Everest, Mount Everest-Höhe, warum wurde die Höhe des Mount Everest geändert, warum ist der Everest höher, Indian ExpressEin Vogel fliegt mit dem Mount Everest im Hintergrund von Namche Bajar, Distrikt Solukhumbu, Nepal. (AP/PTI-Foto)

Erstens, wie wird die Höhe eines Berges gemessen?





Das früher verwendete Grundprinzip ist sehr einfach und verwendet nur die Trigonometrie, die die meisten von uns kennen oder sich zumindest erinnern können. Jedes Dreieck hat drei Seiten und drei Winkel. Wenn wir drei dieser Größen kennen, vorausgesetzt, eine davon ist eine Seite, können alle anderen berechnet werden. In einem rechtwinkligen Dreieck ist einer der Winkel bereits bekannt. Wenn wir also einen anderen Winkel und eine der Seiten kennen, können die anderen ermittelt werden. Dieses Prinzip kann angewendet werden, um die Höhe jedes Objekts zu messen, das nicht den Komfort bietet, ein Maßband von oben nach unten fallen zu lassen, oder wenn Sie nicht nach oben klettern können, um anspruchsvolle Instrumente zu verwenden.

Messung mit Winkeln: Wenn eine direkte Höhenmessung nicht möglich ist, greift ein Vermesser auf die Trigonometrie zurück

Nehmen wir an, wir müssen die Höhe eines Mastes oder eines Gebäudes messen. Wir können jeden beliebigen Punkt auf dem Boden in einiger Entfernung vom Gebäude markieren. Dies kann unser Beobachtungspunkt sein. Wir brauchen nun zwei Dinge – die Entfernung des Gebäudes vom Beobachtungspunkt und den Höhenwinkel, den die Gebäudeoberseite mit dem Beobachtungspunkt auf dem Boden bildet. Die Entfernung ist nicht schwer zu erreichen. Der Höhenwinkel ist der Winkel, den eine imaginäre Linie bilden würde, wenn sie den Beobachtungspunkt am Boden mit der Spitze des Gebäudes verbinden würde. Es gibt einfache Instrumente, mit deren Hilfe dieser Winkel gemessen werden kann.



Wenn also die Entfernung vom Beobachtungspunkt zum Gebäude d und der Elevationswinkel E beträgt, dann wäre die Höhe des Gebäudes d × tan(E).

Die Experten

Generalleutnant Girish Kumar ist der Generalvermesser von Indien, und Nitin Joshi ist stellvertretender Generalvermesser von Survey of India. Die Aufgabe des Survey of India besteht darin, maßgebliche Karten zu erstellen, und seine Arbeit umfasst die Durchführung umfassender Landvermessungen und die Kartierung topografischer Merkmale. Ab 1952 führte der Survey of India eine Übung durch, um die Höhe des Mount Everest (damals bekannt als Peak XV) zu messen. Diese Übung misst die Höhe auf 8.848 m (29.028 Fuß), was bis heute der weltweit akzeptierte Standard blieb.



Kann es so einfach sein, einen Berg zu vermessen?

Das Prinzip ist das gleiche, und letztendlich verwenden wir die gleiche Methode, aber es gibt einige Komplikationen. Das Hauptproblem ist, dass Sie zwar die Spitze kennen, aber die Basis des Berges nicht kennen. Die Frage ist, von welcher Oberfläche aus Sie die Höhe messen. Im Allgemeinen werden die Höhen aus praktischen Gründen über dem mittleren Meeresspiegel (MSL) gemessen. Außerdem müssen wir die Entfernung zum Berg finden. Heute scheint es einfach, aber in den 1950er Jahren gab es weder GPS- noch Satellitenbilder. Wie kann man also die Entfernung eines Berges ermitteln, den man physisch nicht erreichen kann? Bis dahin hatte noch niemand den Mount Everest bestiegen.



Wir können dieses Problem umgehen, indem wir die Elevationswinkel von zwei verschiedenen Beobachtungspunkten in derselben Blickrichtung messen. Die Abstände zwischen diesen verschiedenen Beobachtungspunkten können gemessen werden. Wir haben es jetzt mit zwei verschiedenen Dreiecken zu tun, aber mit einem gemeinsamen Arm und zwei verschiedenen Elevationswinkeln. Auch hier kann durch Befolgen einfacher Regeln der High-School-Trigonometrie die Höhe des Berges ziemlich genau berechnet werden. Tatsächlich haben wir das vor dem Aufkommen von GPS, Satelliten und anderen modernen Techniken so gemacht.

Wie genau ist das?



Bei kleinen Hügeln und Bergen, deren Gipfel aus relativ geringer Entfernung beobachtet werden können, kann dies recht genaue Messungen liefern. Aber für den Mount Everest und andere hohe Berge gibt es einige andere Komplikationen.

Diese ergeben sich wiederum aus der Tatsache, dass wir nicht wissen, wo der Fuß des Berges liegt. Mit anderen Worten, wo genau trifft der Berg auf die ebene Bodenoberfläche. Oder ob sich der Beobachtungspunkt und der Fuß des Berges auf der gleichen horizontalen Ebene befinden.



Die Erdoberfläche ist nicht überall gleichförmig. Aus diesem Grund messen wir Höhen vom mittleren Meeresspiegel. Dies geschieht durch einen sorgfältigen Prozess, der als hochpräzises Nivellieren bezeichnet wird. Ausgehend von der Küste berechnen wir mit speziellen Instrumenten Schritt für Schritt den Höhenunterschied. Auf diese Weise kennen wir die Höhe einer Stadt vom mittleren Meeresspiegel.

Aber es gibt ein zusätzliches Problem, mit dem man kämpfen muss – die Schwerkraft. Die Schwerkraft ist an verschiedenen Orten unterschiedlich. Das bedeutet, dass selbst der Meeresspiegel nicht überall als einheitlich angesehen werden kann. Im Fall des Mount Everest beispielsweise würde die Konzentration einer so großen Masse dazu führen, dass der Meeresspiegel aufgrund der Schwerkraft nach oben gezogen würde. Daher wird auch die lokale Schwerkraft gemessen, um den lokalen Meeresspiegel zu berechnen. Heutzutage stehen ausgereifte tragbare Gravitometer zur Verfügung, die sogar auf Berggipfel getragen werden können.



Aber die Nivellierung kann nicht auf hohe Spitzen ausgedehnt werden. Wir müssen also auf die gleiche Triangulationstechnik zurückgreifen, um die Höhen zu messen. Aber es gibt ein anderes Problem. Die Dichte der Luft nimmt ab, wenn wir höher gehen. Diese Variation der Luftdichte verursacht die Krümmung der Lichtstrahlen, ein Phänomen, das als Brechung bekannt ist. Aufgrund des Höhenunterschieds des Beobachtungspunktes und des Berggipfels führt die Refraktion zu einem Fehler bei der Messung des vertikalen Winkels. Dies muss korrigiert werden. Die Einschätzung der Refraktionskorrektur ist eine Herausforderung für sich. Folgen Sie Express Explained auf Telegramm

Mount Everest, Mount Everest neue Höhe, Mount Everest-Höhe, warum wurde die Höhe des Mount Everest geändert, warum ist der Everest höher, Indian ExpressAuf diesem Foto vom 27. Mai 2020 machen sich Mitglieder eines chinesischen Vermessungsteams auf den Weg zum Gipfel des Mount Everest, der vor Ort auch als Mt. Qomolangma bekannt ist. (AP/PTI-Foto)

Bietet die Technik nicht einfachere Lösungen?

Heutzutage wird GPS häufig verwendet, um Koordinaten und Höhen zu bestimmen, sogar von Bergen. Aber GPS liefert genaue Koordinaten der Spitze eines Berges relativ zu einem Ellipsoid, das eine imaginäre Oberfläche ist, die mathematisch modelliert wurde, um die Erde darzustellen. Diese Oberfläche weicht vom mittleren Meeresspiegel ab. In ähnlicher Weise können auch mit Laserstrahlen (LiDAR) ausgestattete Überkopfflugzeuge verwendet werden, um die Koordinaten zu erhalten.


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Aber diese Methoden, einschließlich GPS, berücksichtigen die Schwerkraft nicht. Die durch GPS oder Laserstrahlen erhaltenen Informationen werden dann in ein anderes Modell eingespeist, das die Schwerkraft berücksichtigt, um die Berechnung abzuschließen.

Bedenkt man, dass zwischen 1952 und 1954, als weder GPS- und Satellitentechnik noch die ausgeklügelten Gravimeter zur Verfügung standen, die Bestimmung der Höhe des Mount Everest nicht einfach war.

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Nepal und China haben angegeben, dass der Mount Everest 86 cm höher ist als die bekannten 8.848 m. Was würde das bedeuten?

Die Messung von 8.848 Metern (oder 29.028 Fuß) wurde 1954 vom Survey of India durchgeführt und ist seitdem weltweit anerkannt. Die Messung wurde zu Zeiten durchgeführt, als es noch kein GPS oder andere moderne hochentwickelte Instrumente gab. Dies zeigt, wie genau sie auch zu dieser Zeit waren.

In den letzten Jahren wurden mehrere Versuche unternommen, den Everest neu zu vermessen, und einige von ihnen haben Ergebnisse geliefert, die um einige Meter von der akzeptierten Höhe abweichen. Diese wurden jedoch mit geologischen Prozessen erklärt, die die Höhe des Everest verändern könnten. Die Genauigkeit des Ergebnisses von 1954 wurde nie in Frage gestellt.

Die meisten Wissenschaftler glauben heute, dass die Höhe des Mount Everest nur sehr langsam zunimmt. Dies liegt an der nordwärts gerichteten Bewegung der indischen tektonischen Platte, die die Oberfläche nach oben drückt. Es ist genau diese Bewegung, die die großen Himalaya-Berge überhaupt erst geschaffen hat. Es ist der gleiche Prozess, der diese Region anfällig für Erdbeben macht. Ein großes Erdbeben, wie es 2015 in Nepal geschah, kann die Höhen der Berge verändern. Solche Ereignisse sind in der Vergangenheit passiert. Tatsächlich war es dieses Erdbeben, das die Entscheidung veranlasst hatte, den Everest erneut zu vermessen, um festzustellen, ob es irgendwelche Auswirkungen gegeben hatte.

Ein Anstieg von 86 cm wäre nicht überraschend. Es ist gut möglich, dass die Höhe in all den Jahren zugenommen hat. Gleichzeitig sind 86 cm bei einer Höhe von 8.848 Metern jedoch eine sehr geringe Länge. Die detaillierten Ergebnisse der nepalesischen und chinesischen Bemühungen zur Vermessung des Everest sollen noch in einer Zeitschrift veröffentlicht werden. Die wirkliche Bedeutung dieser Messung würde sich erst danach zeigen.

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