中国地质大学教授陈刚: 登顶珠峰不是目的,我向往的是毫米级数据
来源:新京报    时间:2023-05-29 01:52:56

8848.86米,这个特殊的地理数据,是激励一代代登山测绘队员追光前行的精神坐标。

1975年之前,珠峰高程数据一直被国外垄断,就连中国版地图上也使用的是国外数据。为了填补这项空白,在设备有限、技术还不成熟的条件下,国内几乎所有的登山队员都抱着视死如归的精神去完成测量任务。也是在这年,中国首次测出珠峰的海拔高程为8848.13米。2005年,中国人再次登顶测量珠峰,向世界发布了珠峰岩石面高程为8844.43米。最近一次测量珠峰是2020年5月,中国与尼泊尔共同宣布珠峰最新雪面高程8848.86米。

从2012年到2022年的十年间,陈刚先后四次攀登珠峰。身为中国地质大学(武汉)教授的陈刚不仅仅是一名登山者,他长期从事大地测量研究工作,肩负着采集科研数据等科考任务。


(资料图片)

2020年,国家启动中尼珠峰高程测量任务。陈刚全程参与测量珠峰“新身高”。在后期冲顶过程中,尽管受恶劣天气的影响,陈刚依然完成了三次冲顶往返相对重力测量工作,获取了珍贵的时段重力变化数据。

2022年4月30日上午,陈刚与在读中国地质大学测绘专业的儿子陈李昊一起,成功登顶珠穆朗玛峰。父子俩不但完成了多年前关于珠峰的约定,也在地球之巅完成了一次科研精神的传承。

陈刚说,珠峰既是地理高峰,也是学术高峰。“登顶珠峰不是目的,我心向往的是毫米级数据。”

为珠峰量身高

新京报:为珠峰量身高,在普通人看来是非常专业的课题,您会如何深入浅出地解释这个过程?

陈刚:类似给人量身高,首先我们要确定头在哪里,同时也不能忽略他站在什么地方,把脚的位置定准。

第一个工作是确定基准。首先要关注珠峰的顶部和海平面问题,要从日喀则、拉萨等周边地区把我们国家高程测量的基准引过来,引到珠峰大本营,确定起算点的位置。从大本营的起算点到峰顶,我们要找六个交汇点,要从六个方向测量珠峰,这六个点的工作是珠峰测量的基础测绘工作,先打基础。

第二步,测量队员要用仪器往顶峰一步一步推进,这个工作就叫传递高程,测量工作和登山工作同步进行,花费一个多月的时间。往上传递高程的过程中还需要多次测量,往返观测,等这些准备工作都完成了,就需要等一个好天气,我们在窗口期,把北斗导航设备和测量觇标送到顶峰。

新京报:顶峰常年积雪,雪的厚度常常随天气变化而变化,这个因素是否会影响到珠峰的身高?

陈刚:顶峰测量,它不能只依靠一种技术,需要多种数据的对比,我们要用到比如说北斗卫星去测坐标,那北斗测得准不准呢,还需要GPS和格洛纳斯卫星导航系统等其他卫星的数据做对比。卫星测量是一种新方法,要与传统的方法相互结合相互对比分析。

传统的几何测量方法是多次在顶峰竖起测量觇标。觇标是红颜色的,有很多反射棱镜。我们要从山下的六个交汇点上瞄准峰顶竖起的觇标,通过发射这种激光,使信号反射回来,得到六个点到珠峰顶的距离,这个工作叫三角高程测量。人在顶峰最多待一个多小时,但反射的目标还在顶上,这个测量可以从早测到晚,要测几十组数据。

但是这些方法都只能测到雪的表面。雪在峰顶它是高低起伏的,有时候下一场大雪,峰顶的高度位置也会变化。你想确定雪有多深,我们就要在峰顶使用冰雪雷达探测仪扫测几条剖面,后期在电脑上通过数字高程模型确定立体的雪深。我们还要用地面重力仪在顶峰测重力值,研究相对于珠峰下面基准点的重力变化量。2020年,我们国家还在珠峰地区开展了航空重力测量。这些数据相互检验和融合,也是传统测量和现代测量的融合。

新京报:因为攀登珠峰每年只有短暂的窗口期,测量人员如何做到一边登山一边测量?怎么在有限的时间内同时去做专业的事?

陈刚:一边要训练怎么往上爬,一边做测量,并且有时候还要往返测,相当于我们早上从海拔5364米的珠峰大本营出发,到海拔5800米的地方向上走了九公里,测了一整天,但是到了那个地方以后还要往回返测,相当于我们从零开始再返回看,数据还是不是零,数据要闭合,这是往返观测。

这个过程我们要依靠登山队员协助,没有他们提前修路绳,提前搭设帐篷,准备补给,测量工作将会非常艰难。测量人员和普通的登山者一样,都要往上走,只不过测量队员要肩背比较精密的设备,普通设备可以让别人背,但是怕摔的仪器都要我们自己背。

2020年,我们其实是登了三次才往上冲顶。从大本营走到6500米,花了两天;到7028米又花了一天;没想到在7790米的地方,下了一场大雪,我们就不能往上走了,只好撤回大本营。等第二个星期决定上去,又没有完成,到第三次才成功登顶。

我们的多次往返,上下测量,其实对测量是一个好事,有更多的数据做支撑,但也会消耗更多的体力。

珠峰之险

新京报:2023年,尼泊尔当局一共颁发了478张珠穆朗玛峰登山许可证,创下七十年以来的最高纪录。由于99%的登山者至少会有一名夏尔巴向导陪同,今年珠峰攀登人数业已超过一千人。目前,从尼泊尔南坡攀登珠峰的死亡和失踪人数已经多达十几人。攀登者怎么预估风险?

陈刚:其实尼泊尔的南坡路线,更多是商业型登山,辅助配合的商业公司特别多,像今年中国人从南坡登珠峰的大约有九十人,相比之下,从中国北坡允许登珠峰的只有15人。

在中国,我们有国家体育管理总局的登山运动管理中心负责审批,要求身体健康,年龄不能超六十岁,不能小于18岁,没有登过八千米海拔以上的山也不允许登珠峰。但在国外没有这些要求。

人数多的风险在于,本来一条窄路,在行走过程中会拥堵。大量的人会在拥堵的过程中冻伤,因为堵在了一个节点,一个人上不去,上面的人也下不来,有时候会等两个多小时,这样就造成体能和氧气的消耗。

新京报:在中国境内,北坡登珠峰的话,会面临哪些风险?

陈刚:有一些风险是无论北坡和南坡都会面临的。首先在于气候,珠峰地区是小气候,在十公里内天气变幻无常,有时候变化按分钟计算,你行进的过程中时刻会出现大风或暴雪。

你还会面临雪崩、冰裂缝,脚下的冰裂缝很隐蔽,不小心走着走着就会掉到裂缝里去,裂缝下面基本都是深渊。再有经验的人,都无法和自然抗衡。我们每次测量都会有人手脚冻伤,这些都属于恶劣环境影响。

另一个风险在于人,你依托的向导的经验和他的能力都很关键。我们有一年攀登过程中向导生病了,要临时下撤,他下撤我们也只能跟着下撤。也包括物资的问题,比如提前准备好的帐篷,有可能会被风刮破吹走,你就没办法在那休息。

父子登顶 科学传承

新京报:为什么会和儿子一起攀登珠峰?

陈刚:登山和科考结合是中国地质大学的传统,有非常鲜明的学科特色。我的儿子也在地质大学读书,学的也是和我一样的测绘专业。科研不是一代人能做完的,需要传承下去,通过攀登自然的高峰,他也在学习的过程中去攀登他的科学高峰。

2022年我之所以带着儿子一起爬珠峰,是想让他配合我去珠峰完成一项科研任务,我给他配置了一套和我一模一样的设备,想到我若上不去就让他来完成。当年他是我们队伍第一个到达顶峰的,上去后没有等我就完成了40分钟的观测任务,我们会合后,我又把仪器和他放在一起,做了20分钟的比对观测,有了双备份数据。下山时我们还采集了雪样和岩石样品。

新京报:在20多岁的年纪登顶成功,这个过程对他产生了什么影响?

陈刚:我之前总是担心他这也不行那也不行,但是他就能完成任务。如果一个年轻人学会了吃苦,学会了坚持,他一辈子不会再怕什么了。

而且这个过程还可以让他学会抱着一颗感恩的心。他会去感谢为他做了大量幕后工作的藏族同胞,他可能不知道他们的名字,但他知道,如果没有这些人,谁也登不上去。我一直说不要把自己当成英雄,你成功是靠这些无名英雄支撑着你,要敬畏这种人梯精神。

新京报:在当今时代,在地球之巅进行科考有什么实际意义?

陈刚:珠峰作为世界最高峰,其准确的高度和变化趋势一直受到国内外广泛关注。因为板块运动造成挤压,它每年都在上升,但是每年上升多少毫米还有一个变化的趋势。在这个科研窗口,珠峰就是一个指示器,是世界上研究板块运动最有代表性的位置。我国有责任和义务精确测定珠峰高度并向全世界公布,这既是国家综合实力和科技水平的重要体现,更是国家主权的象征。

实际上,追问珠峰高度的历史,也是人类认识地球、探索科技的发展史。珠峰的地理、地质、气象变化特征都是地球科学研究的重要标识。中国的地学科教工作者正面向世界科技前沿,不断向科研广度和深度进军,揭示青藏高原、地球系统的变化机理,这也是珠峰科考的“巅峰使命”。

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