Pakar Menerangkan: Bagaimana untuk mengukur gunung

Dalam ukuran baharu, China dan Nepal telah mengumumkan Gunung Everest adalah 86 cm lebih tinggi daripada 8,848 m yang diterima secara global setakat ini. Bagaimanakah ketinggian asal dikira oleh Survey of India? Apakah maksud semakan itu? Dua daripada pegawai paling kanan Survey of India menjelaskan dalam temu bual kepada The Indian Express.

Seekor burung terbang dengan Gunung Everest dilihat di latar belakang dari Namche Bajar, daerah Solukhumbu, Nepal. (Foto AP/PTI)

Pertama, bagaimanakah ketinggian mana-mana gunung diukur?

Prinsip asas yang digunakan sebelum ini adalah sangat mudah, dan hanya menggunakan trigonometri yang kebanyakan kita sudah biasa, atau sekurang-kurangnya boleh ingat. Terdapat tiga sisi dan tiga sudut dalam mana-mana segi tiga. Jika kita mengetahui mana-mana tiga daripada kuantiti ini, dengan syarat satu daripadanya adalah sisi, semua yang lain boleh dikira. Dalam segi tiga bersudut tegak, salah satu sudut sudah diketahui, jadi jika kita tahu mana-mana sudut lain dan salah satu sisi, yang lain boleh diketahui. Prinsip ini boleh digunakan untuk mengukur ketinggian mana-mana objek yang tidak menawarkan kemudahan untuk menjatuhkan pita pengukur dari atas ke bawah, atau jika anda tidak boleh naik ke atas untuk menggunakan instrumen yang canggih.

Pengukuran dengan sudut: Apabila pengukuran langsung ketinggian tidak dapat dilakukan, juruukur menggunakan trigonometri

Katakan, kita perlu mengukur ketinggian tiang, atau bangunan. Kita boleh menandakan mana-mana titik sewenang-wenangnya di atas tanah agak jauh dari bangunan. Ini boleh menjadi titik pemerhatian kami. Kini kita memerlukan dua perkara — jarak bangunan dari titik cerapan, dan sudut ketinggian yang dibuat oleh bahagian atas bangunan dengan titik cerapan di atas tanah. Jarak tidak sukar untuk dicapai. Sudut dongakan ialah sudut yang akan dibuat oleh garis khayalan jika ia bergabung dengan titik cerapan di atas tanah ke bahagian atas bangunan. Terdapat instrumen mudah dengan bantuan sudut ini boleh diukur.

Jadi, jika jarak dari titik cerapan ke bangunan ialah d dan sudut dongakan ialah E, maka ketinggian bangunan itu ialah d × tan(E).

Lt Jen Girish Kumar ialah Juruukur Jeneral India, dan Nitin Joshi ialah Timbalan Juruukur Jeneral, Ukur India. Tanggungjawab Survey of India adalah untuk menyediakan peta berwibawa, dan kerjanya melibatkan pelaksanaan tinjauan tanah yang meluas dan pemetaan ciri topografi. Bermula pada tahun 1952, Survey of India telah menjalankan latihan untuk mengukur ketinggian Gunung Everest (ketika itu dikenali sebagai Puncak XV). Latihan itu mengukur ketinggian pada 8,848 m (29,028 kaki), yang kekal sebagai piawaian yang diterima secara global, sehingga kini.

Bolehkah ia semudah itu untuk mengukur gunung?

Prinsipnya adalah sama, dan akhirnya, kami menggunakan kaedah yang sama, tetapi terdapat beberapa komplikasi. Masalah utama ialah walaupun anda tahu puncaknya, pangkal gunung tidak diketahui. Persoalannya ialah dari permukaan manakah anda mengukur ketinggian. Secara amnya, untuk tujuan praktikal ketinggian diukur di atas paras laut purata (MSL). Lebih-lebih lagi, kita perlu mencari jarak ke gunung. Nampaknya mudah hari ini, tetapi tiada GPS atau imej satelit pada tahun 1950-an. Jadi, bagaimana untuk mencari jarak gunung di mana anda tidak boleh pergi secara fizikal? Sehingga masa itu tiada sesiapa pun yang mendaki Gunung Everest.

Kita boleh mengatasi masalah ini dengan mengukur sudut ketinggian dari dua titik cerapan yang berbeza dalam garis pandangan yang sama. Jarak antara titik cerapan yang berbeza ini boleh diukur. Sekarang kita akan berurusan dengan dua segi tiga berbeza, tetapi dengan lengan biasa, dan dua sudut ketinggian yang berbeza. Sekali lagi, dengan mengikuti peraturan mudah trigonometri sekolah tinggi, ketinggian gunung boleh dikira, dengan agak tepat. Sebenarnya, ini adalah cara kami melakukannya sebelum kemunculan GPS, satelit dan teknik moden yang lain.

Seberapa tepat ini?

Untuk bukit dan gunung kecil, yang puncaknya boleh diperhatikan dari jarak yang agak dekat, ini boleh memberikan ukuran yang agak tepat. Tetapi untuk Gunung Everest dan gunung tinggi lain, terdapat beberapa komplikasi lain.

Ini sekali lagi timbul daripada fakta bahawa kita tidak tahu di mana pangkal gunung itu. Dengan kata lain, di manakah gunung itu bertemu dengan permukaan tanah yang rata. Atau, sama ada titik cerapan dan pangkal gunung pada aras mendatar yang sama.

Permukaan bumi tidak seragam walaupun di setiap tempat. Oleh sebab itu, kami mengukur ketinggian dari purata paras laut. Ini dilakukan melalui proses yang teliti yang dipanggil meratakan ketepatan tinggi. Bermula dari garis pantai, kami mengira langkah demi langkah perbezaan ketinggian, menggunakan instrumen khas. Ini adalah bagaimana kita mengetahui ketinggian mana-mana bandar dari purata paras laut.

Tetapi ada satu masalah tambahan yang perlu dihadapi - graviti. Graviti berbeza di tempat yang berbeza. Maksudnya paras laut pun tidak boleh dianggap seragam di semua tempat. Dalam kes Gunung Everest, sebagai contoh, kepekatan jisim yang begitu besar bermakna paras laut akan ditarik ke atas akibat graviti. Jadi, graviti tempatan juga diukur untuk mengira paras laut tempatan. Pada masa kini terdapat gravitimeter mudah alih yang canggih yang boleh dibawa walaupun ke puncak gunung.

Tetapi perataan tidak boleh dilanjutkan ke puncak yang tinggi. Oleh itu, kita perlu menggunakan teknik triangulasi yang sama untuk mengukur ketinggian. Tetapi ada masalah lain. Ketumpatan udara berkurangan apabila kita naik lebih tinggi. Perubahan dalam ketumpatan udara ini menyebabkan lenturan sinar cahaya, fenomena yang dikenali sebagai pembiasan. Disebabkan perbezaan ketinggian titik cerapan dan puncak gunung, pembiasan mengakibatkan ralat dalam mengukur sudut menegak. Ini perlu diperbetulkan. Menganggarkan pembetulan biasan adalah satu cabaran tersendiri. Ikuti Ekspres yang Diterangkan di Telegram

Dalam gambar 27 Mei 2020 ini, ahli pasukan ukur China mengetuai puncak Gunung Everest, yang juga dikenali secara tempatan sebagai Mt. Qomolangma. (Foto AP/PTI)

Bukankah teknologi menawarkan penyelesaian yang lebih mudah?

Hari ini GPS digunakan secara meluas untuk menentukan koordinat dan ketinggian, walaupun gunung. Tetapi, GPS memberikan koordinat tepat puncak gunung berbanding ellipsoid yang merupakan permukaan khayalan yang dimodelkan secara matematik untuk mewakili Bumi. Permukaan ini berbeza daripada purata paras laut. Begitu juga, pesawat terbang atas yang dilengkapi dengan pancaran laser (LiDAR) juga boleh digunakan untuk mendapatkan koordinat.

Tetapi kaedah ini, termasuk GPS, tidak mengambil kira graviti. Jadi, maklumat yang diperoleh melalui GPS atau pancaran laser kemudiannya dimasukkan ke dalam model lain yang mengambil kira graviti untuk membuat pengiraan lengkap.

Memandangkan semasa 1952-1954, ketika GPS dan teknik satelit tidak tersedia mahupun gravimeter yang canggih, tugas untuk menentukan ketinggian Gunung Everest bukanlah mudah.

Nepal dan China berkata mereka telah mengukur Gunung Everest 86 cm lebih tinggi daripada 8,848 m yang diketahui. Apakah maksudnya?

Ukuran 8,848 meter (atau 29,028 kaki) telah dilakukan oleh Survey of India pada tahun 1954 dan ia telah diterima secara global sejak itu. Pengukuran telah dijalankan pada zaman ketika tiada GPS atau instrumen canggih moden yang lain. Ini menunjukkan betapa tepatnya mereka walaupun pada masa itu.

Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, beberapa percubaan telah dibuat untuk mengukur semula Everest, dan sebahagian daripadanya telah menghasilkan keputusan yang berbeza daripada ketinggian yang diterima beberapa kaki. Tetapi ini telah dijelaskan dari segi proses geologi yang mungkin mengubah ketinggian Everest. Ketepatan keputusan 1954 tidak pernah dipersoalkan.

Kebanyakan saintis kini percaya bahawa ketinggian Gunung Everest meningkat pada kadar yang sangat perlahan. Ini kerana pergerakan ke utara plat tektonik India yang menolak permukaan ke atas. Pergerakan inilah yang mencipta pergunungan Himalaya yang hebat pada mulanya. Proses yang sama inilah yang menjadikan kawasan ini terdedah kepada gempa bumi. Gempa bumi yang besar, seperti yang berlaku di Nepal pada 2015, boleh mengubah ketinggian gunung. Peristiwa sebegini pernah berlaku pada masa lalu. Malah, gempa bumi inilah yang mendorong keputusan untuk mengukur semula Everest untuk melihat sama ada terdapat sebarang kesan.

Kenaikan 86 cm tidaklah mengejutkan. Adalah sangat mungkin bahawa ketinggian telah meningkat dalam semua tahun ini. Tetapi, pada masa yang sama, 86 cm dalam ketinggian 8,848 meter adalah panjang yang sangat kecil. Keputusan terperinci usaha Nepal dan China dalam mengukur Everest masih akan diterbitkan dalam jurnal. Kepentingan sebenar pengukuran ini akan menjadi jelas hanya selepas itu.

Kongsi Dengan Rakan Anda: