ექსპერტები განმარტავენ: როგორ გავზომოთ მთა

ახალი გაზომვით, ჩინეთმა და ნეპალმა განაცხადეს, რომ მთა ევერესტი 86 სმ-ით მაღალია ვიდრე 8,848 მ, რომელიც აქამდე იყო მიღებული მსოფლიოში. როგორ გამოითვალა თავდაპირველი სიმაღლე Survey of India-ს მიერ? რას ნიშნავს გადახედვა? Survey of India-ს ორი ყველაზე მაღალი თანამდებობის პირი The Indian Express-თან ინტერვიუში განმარტავს.

ჩიტი დაფრინავს ევერესტთან ერთად, რომელიც ფონზე ჩანს ნამჩე ბაჯარიდან, სოლუხუმბუს რაიონში, ნეპალი. (AP/PTI ფოტო)

პირველი, როგორ იზომება რომელიმე მთის სიმაღლე?

ძირითადი პრინციპი, რომელიც ადრე იყო გამოყენებული, ძალიან მარტივია და იყენებს მხოლოდ ტრიგონომეტრიას, რომელსაც უმეტესობა ჩვენგანი იცნობს, ან სულაც შეუძლია გავიხსენოთ. ნებისმიერ სამკუთხედში არის სამი გვერდი და სამი კუთხე. თუ ჩვენ ვიცით ამ სიდიდეებიდან რომელიმე სამი, იმ პირობით, რომ ერთი მათგანი გვერდია, ყველა დანარჩენი შეიძლება გამოითვალოს. მართკუთხა სამკუთხედში ერთი კუთხე უკვე ცნობილია, ასე რომ, თუ ჩვენ ვიცნობთ რომელიმე სხვა კუთხეს და ერთ-ერთ გვერდს, დანარჩენების გარკვევა შესაძლებელია. ეს პრინციპი შეიძლება გამოყენებულ იქნას ნებისმიერი ობიექტის სიმაღლის გასაზომად, რომელიც არ იძლევა საზომი ლენტის ზემოდან ქვემოდან ჩამოშვების მოხერხებულობას, ან თუ არ შეგიძლიათ ზევით ასვლა დახვეწილი ინსტრუმენტების გამოსაყენებლად.

გაზომვა კუთხეებით: როდესაც სიმაღლის პირდაპირი გაზომვა შეუძლებელია, ამზომველი მიმართავს ტრიგონომეტრიას.

ვთქვათ, უნდა გავზომოთ ბოძის, ან შენობის სიმაღლე. ჩვენ შეგვიძლია მოვნიშნოთ ნებისმიერი თვითნებური წერტილი შენობიდან გარკვეული მანძილის ადგილზე. ეს შეიძლება იყოს ჩვენი დაკვირვების წერტილი. ახლა ჩვენ გვჭირდება ორი რამ - შენობის მანძილი დაკვირვების წერტილიდან და სიმაღლის კუთხე, რომელსაც შენობის ზედა ნაწილი აკეთებს ადგილზე დაკვირვების წერტილთან. მანძილის მიღწევა არ არის რთული. სიმაღლის კუთხე არის კუთხე, რომელსაც წარმოსახვითი ხაზი ქმნიდა, თუ იგი უერთდებოდა ადგილზე დაკვირვების წერტილს შენობის ზედა მხარეს. არსებობს მარტივი ინსტრუმენტები, რომელთა დახმარებითაც შესაძლებელია ამ კუთხის გაზომვა.

ასე რომ, თუ დაკვირვების წერტილიდან შენობამდე მანძილი არის d და სიმაღლის კუთხე არის E, მაშინ შენობის სიმაღლე იქნება d × tan(E).

გენერალ-ლეიტენანტი გირიშ კუმარი არის ინდოეთის გენერალური მკვლევარი, ხოლო ნიტინ ჯოში არის ინდოეთის კვლევის გენერალური გენერატორის მოადგილე. ინდოეთის კვლევის პასუხისმგებლობაა ავტორიტეტული რუქების მომზადება და მისი მუშაობა მოიცავს მიწის ფართო კვლევების ჩატარებას და ტოპოგრაფიული მახასიათებლების რუქების შედგენას. 1952 წლიდან დაწყებული, Survey of India-მ ჩაატარა სავარჯიშო ევერესტის მთის სიმაღლის გასაზომად (მაშინ ცნობილი როგორც XV მწვერვალი). ეს სავარჯიშო ზომავს სიმაღლეს 8,848 მ (29,028 ფუტი), რაც აქამდე რჩებოდა მსოფლიოში მიღებულ სტანდარტად.

შეიძლება ასე მარტივი იყოს მთის გაზომვა?

პრინციპი იგივეა და, საბოლოო ჯამში, იგივე მეთოდს ვიყენებთ, მაგრამ არის რამდენიმე გართულება. მთავარი პრობლემა ის არის, რომ მართალია მწვერვალი იცი, მაგრამ მთის ძირი უცნობია. საკითხავია, რომელი ზედაპირიდან გაზომავთ სიმაღლეს. ზოგადად, პრაქტიკული მიზნებისთვის სიმაღლეები იზომება ზღვის საშუალო დონიდან (MSL). უფრო მეტიც, ჩვენ უნდა ვიპოვოთ მანძილი მთამდე. დღეს ეს მარტივი ჩანს, მაგრამ 1950-იან წლებში არ იყო GPS ან სატელიტური სურათები. მაშ, როგორ მოვძებნოთ მთის მანძილი, სადაც ფიზიკურად ვერ წახვალ? ამ დრომდე ევერესტზე არავის ავიდა.

ჩვენ შეგვიძლია ამ პრობლემის გვერდის ავლით აწევის კუთხეების გაზომვით დაკვირვების ორი განსხვავებული წერტილიდან ერთი და იგივე ხედვის ხაზით. დაკვირვების ამ სხვადასხვა წერტილებს შორის მანძილი შეიძლება გაიზომოს. ახლა საქმე გვექნება ორ განსხვავებულ სამკუთხედთან, მაგრამ საერთო მკლავთან და სიმაღლის ორ განსხვავებულ კუთხესთან. ისევ და ისევ, საშუალო სკოლის ტრიგონომეტრიის მარტივი წესების დაცვით, მთის სიმაღლე შეიძლება გამოითვალოს საკმაოდ ზუსტად. სინამდვილეში, ასე ვაკეთებდით GPS-ის, თანამგზავრების და სხვა თანამედროვე ტექნიკის მოსვლამდე.

რამდენად ზუსტია ეს?

მცირე ბორცვებისთვის და მთებისთვის, რომელთა მწვერვალის დაკვირვება შედარებით ახლო მანძილიდან შეიძლება, ამან შეიძლება საკმაოდ ზუსტი გაზომვები მოგვცეს. მაგრამ ევერესტისა და სხვა მაღალი მთებისთვის, არსებობს სხვა გართულებები.

ეს ისევ იქიდან მოდის, რომ ჩვენ არ ვიცით, სად არის მთის ძირი. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ზუსტად სად ხვდება მთა ბრტყელ ზედაპირს. ან, თუ არა დაკვირვების წერტილი და მთის ფუძე იმავე ჰორიზონტალურ დონეზე.

დედამიწის ზედაპირი ყველგან ერთგვაროვანი არ არის. ამის გამო, ჩვენ ვზომავთ სიმაღლეებს ზღვის საშუალო დონიდან. ეს კეთდება უმტკივნეულო პროცესით, რომელსაც ეწოდება მაღალი სიზუსტის ნიველირება. სანაპირო ზოლიდან დაწყებული, ეტაპობრივად ვიანგარიშებთ სიმაღლეში განსხვავებას, სპეციალური ინსტრუმენტების გამოყენებით. ასე ვიცით ნებისმიერი ქალაქის სიმაღლე ზღვის საშუალო დონიდან.

მაგრამ არის კიდევ ერთი პრობლემა, რომელსაც უნდა ვებრძოლოთ - გრავიტაცია. სხვადასხვა ადგილას გრავიტაცია განსხვავებულია. ეს იმას ნიშნავს, რომ ზღვის დონეც კი არ შეიძლება ჩაითვალოს ერთგვაროვანად ყველა ადგილას. მაგალითად, ევერესტის მთის შემთხვევაში, ასეთი უზარმაზარი მასის კონცენტრაცია ნიშნავს, რომ ზღვის დონე მაღლა აიწევს გრავიტაციის გამო. ასე რომ, ადგილობრივი სიმძიმე ასევე იზომება ზღვის ადგილობრივი დონის გამოსათვლელად. დღესდღეობით ხელმისაწვდომია დახვეწილი პორტატული გრავიტომეტრები, რომელთა გადატანა შესაძლებელია მთის მწვერვალებამდეც კი.

მაგრამ ნიველირება არ შეიძლება გაგრძელდეს მაღალ მწვერვალებზე. ასე რომ, ჩვენ უნდა დავბრუნდეთ იგივე სამკუთხედის ტექნიკაზე, რათა გავზომოთ სიმაღლეები. მაგრამ არის სხვა პრობლემა. ჰაერის სიმკვრივე მცირდება რაც უფრო მაღლა ვწევთ. ჰაერის სიმკვრივის ეს ცვალებადობა იწვევს სინათლის სხივების მოხრას, ფენომენს, რომელიც ცნობილია როგორც რეფრაქცია. დაკვირვების წერტილისა და მთის მწვერვალის სიმაღლეების სხვაობის გამო, გარდატეხა იწვევს შეცდომას ვერტიკალური კუთხის გაზომვისას. ეს უნდა გამოსწორდეს. რეფრაქციის კორექტირების შეფასება თავისთავად გამოწვევაა. მიჰყევით Express Explained-ს Telegram-ზე

2020 წლის 27 მაისის ამ ფოტოზე, ჩინეთის გეოდეზიური ჯგუფის წევრები მიემართებიან ევერესტის მწვერვალზე, რომელიც ადგილობრივად ასევე ცნობილია როგორც მთა ქომოლანგმა. (AP/PTI ფოტო)

განა ტექნოლოგია არ გვთავაზობს უფრო მარტივ გადაწყვეტილებებს?

ამ დღეებში GPS ფართოდ გამოიყენება კოორდინატებისა და სიმაღლეების დასადგენად, თუნდაც მთების. მაგრამ GPS იძლევა მთის მწვერვალის ზუსტ კოორდინატებს ელიფსოიდთან მიმართებაში, რომელიც წარმოსახვითი ზედაპირია მათემატიკურად მოდელირებული დედამიწის წარმოსადგენად. ეს ზედაპირი განსხვავდება ზღვის საშუალო დონისგან. ანალოგიურად, ლაზერული სხივებით (LiDAR) აღჭურვილი საჰაერო ხომალდები ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას კოორდინატების მისაღებად.

მაგრამ ეს მეთოდები, მათ შორის GPS, არ ითვალისწინებს გრავიტაციას. ამრიგად, GPS ან ლაზერული სხივების საშუალებით მიღებული ინფორმაცია შემდეგ მიეწოდება სხვა მოდელს, რომელიც ითვალისწინებს გრავიტაციას, რათა გაანგარიშება დასრულდეს.

იმის გათვალისწინებით, რომ 1952-1954 წლებში, როდესაც არც GPS და სატელიტური ტექნიკა იყო ხელმისაწვდომი და არც დახვეწილი გრავიმეტრები, ევერესტის სიმაღლის დადგენა ადვილი არ იყო.

ნეპალმა და ჩინეთმა განაცხადეს, რომ მათ გაზომეს მთა ევერესტი 86 სმ-ით უფრო მაღალი ვიდრე 8848 მ, რომელიც ცნობილი იყო. რას ნიშნავდა ეს?

8,848 მეტრის (ან 29,028 ფუტის) გაზომვა გაკეთდა Survey of India-ს მიერ 1954 წელს და მას შემდეგ იგი გლობალურად იქნა მიღებული. გაზომვა ხდებოდა იმ დღეებში, როდესაც არ არსებობდა GPS ან სხვა თანამედროვე დახვეწილი ინსტრუმენტები. ეს გვიჩვენებს, თუ რამდენად ზუსტი იყვნენ ისინი იმ პერიოდშიც კი.

ბოლო წლების განმავლობაში, რამდენიმე მცდელობა განხორციელდა ევერესტის ხელახლა გაზომვისთვის და ზოგიერთ მათგანს მიეცა შედეგები, რომლებიც განსხვავდება მიღებული სიმაღლიდან რამდენიმე ფუტით. მაგრამ ეს აიხსნება გეოლოგიური პროცესების მიხედვით, რომლებიც შესაძლოა ცვლიან ევერესტის სიმაღლეს. 1954 წლის შედეგის სიზუსტე არასოდეს ყოფილა ეჭვქვეშ.

მეცნიერთა უმეტესობას ახლა სჯერა, რომ ევერესტის სიმაღლე ძალიან ნელი ტემპით იზრდება. ეს გამოწვეულია ინდური ტექტონიკური ფირფიტის ჩრდილოეთისკენ მოძრაობის გამო, რომელიც ზედაპირს მაღლა ასწევს. სწორედ ამ მოძრაობამ შექმნა უპირველესად დიდი ჰიმალაის მთები. სწორედ ეს პროცესი ხდის ამ რეგიონს მიწისძვრებისკენ მიდრეკილს. 2015 წელს ნეპალში მომხდარმა დიდმა მიწისძვრამ შეიძლება შეცვალოს მთების სიმაღლეები. მსგავსი მოვლენები წარსულშიც ხდებოდა. ფაქტობრივად, სწორედ ამ მიწისძვრამ მიიღო გადაწყვეტილება ევერესტის ხელახლა გაზომვის შესახებ იმის დასანახად, იყო თუ არა რაიმე ზემოქმედება.

86 სმ-ით აწევა გასაკვირი არ იქნება. ძალიან შესაძლებელია, რომ ამ წლების განმავლობაში სიმაღლემ მოიმატა. მაგრამ, ამავდროულად, 86 სმ 8848 მეტრის სიმაღლეზე ძალიან მცირე სიგრძეა. ნეპალისა და ჩინეთის ძალისხმევის დეტალური შედეგები ევერესტის გაზომვაში ჯერ კიდევ ჟურნალშია გამოქვეყნებული. ამ გაზომვის რეალური მნიშვნელობა მხოლოდ ამის შემდეგ გახდება აშკარა.

ᲒᲐᲣᲖᲘᲐᲠᲔᲗ ᲗᲥᲕᲔᲜᲡ ᲛᲔᲒᲝᲑᲠᲔᲑᲡ: