Đo chiều cao núi Everest bằng cách nào?

CHỦ NHẬT, 04/10/2020 14:33:57

Đặt trạm ăngten GPS trên đỉnh núi, thiết lập bản đồ vệ tinh, Sử dụng mô hình máy tính để xác định hình dạng của hành tinh và tạo ra mực nước biển ảo tính được chiều cao của núi Everest.


Nhóm nhà khoa học thực hiện việc đo chiều cao núi Everest chụp ảnh tại một trạm nghiên cứu đặt trên ngọn núi này

Để đo chiều cao của một vật thể thấp, chúng ta sẽ dùng thước đo hoặc đo bóng của nó và áp dụng các phép tính toán lượng giác trong trường hợp đo vật thể lớn như ngôi nhà hay thân cây.

Tuy nhiên, không ai có thể đo được bóng của một ngọn núi, cũng chẳng ai có thể và chẳng có thước đo nào đủ dài để trèo lên đỉnh núi dòng xuống chân núi đo đạc chiều cao của nó. 

Đặc biệt với những ngọn núi cao như Everest, việc đo đạc chiều cao của nó không thể áp dụng theo những cách thông thường.

Phương pháp đo cổ điển

Cuộc khảo sát đo ngọn núi đầu tiên được một nhóm khoa học người Anh thực hiện năm 1850, xác định vị trí núi Everest trên bản đồ và gọi là "Đỉnh XV". Họ tính toán mực nước biển bằng cách xây dựng một mạng lưới các trạm ngắm từ Vịnh Bengal, hướng về phía bắc từ đỉnh đồi này sang đỉnh đồi khác, cho đến khi nhìn thấy Everest và có thể được đo bằng các phép tính lượng giác.

Kết luận đầu tiên về độ cao của núi Everest là 8.840m. Một thế kỷ sau, vào năm 1954, các nhà khoa học sử dụng một phương pháp tương tự xác định độ cao của Everest là 8.848 m bao gồm cả chóp tuyết.

Phương pháp đo hiện đại


Đỉnh Everest được bao phủ bởi những đám mây trong mùa leo núi 2019. Các nhà khảo sát đã cố gắng đo độ cao chính xác của ngọn núi kể từ những năm 1850 

Ngày nay, các nhà khoa học hiện đại sử dụng công nghệ GPS để đo đạc và phương pháp tính toán này được chứng minh là cho kết quả chính xác đáng kể.

Để đo được chiều cao của núi Everest, có hai bước quan trọng phải thực hiện: đầu tiên là xác định chính xác vị trí ngọn núi trên bản đồ, xác định độ cong của Trái đất, và tiếp đến là xác định được mực nước biển.

Cuộc khảo sát mới nhất được thực hiện vào tháng 5.2019. Một nhóm nhà khảo sát và leo núi người Nepal đã leo lên đỉnh Everest khoảng 3 giờ sáng trong đêm tối đen như mực, khi nhiệt độ có thể giảm mạnh đến mức gây chết người để đặt thiết lập một ăngten GPS, bắt đầu ghi lại vị trí chính xác của đỉnh núi từ một mạng lưới vệ tinh và triển khai radar xuyên đất để đo độ sâu của tuyết bên dưới các mỏm đá cao nhất trên đỉnh.

Việc tiếp theo là xác định mực nước biển. Nhưng về mặt kỹ thuật, các đại dương trên Trái đất không phẳng lặng và lên xuống bởi lực hấp dẫn của hành tinh.

Trái đất không bằng phẳng hay hình cầu tròn hoàn hảo như quả bóng tennis mà hơi phình ra ở đường xích đạo. Do đó, các nhà khoa học sử dụng hai loại mô hình để xác định hình dạng của hành tinh là ellipsoids và geoid.

Mô hình Ellipsoid tưởng tượng Trái đất như một hình bầu dục cong, nhẵn, hơi thuôn dài dọc theo trục xích đạo. Từ mô hình này và các phương pháp tính toán hiện đại, các nhà khoa học tạo ra hệ quy chiếu tọa độ WGS84, cung cấp hệ quy chiếu 3D cho các tọa độ vĩ độ, kinh độ và là cơ sở cho hầu hết các hệ thống GPS ngày nay.

Trong khi đó, mô hình Geoid giúp tính tác động của lực hấp dẫn Trái đất bằng cách tính toán mực nước biển sẽ ở đâu nếu toàn bộ bề mặt hành tinh được nước bao phủ. Mô hình này tạo ra một mực nước biển ảo, trung bình trên toàn hành tinh.

Bởi vì mật độ của Trái đất không đồng nhất nên trường hấp dẫn tạo ra một lực không đồng đều trên bề mặt hành tinh. Nước biển bị kéo vào hoặc đẩy ra xa trung tâm tùy thuộc vào động lực Trái đất tại vị trí đó.

Việc tiếp theo là kết hợp các kết quả để thiết lập bản đồ mới, áp dụng các phương pháp lượng giác và tính toán khoa học hiện đại để đưa ra con số chính xác nhất về chiều cao ngọn núi.

Việc biết chiều cao ngọn núi có quan trọng không?

Ngọn núi Everest cao bao nhiêu là một câu hỏi nhạy cảm và là niềm tự hào dân tộc. Trong hàng chục năm qua, các nhà khoa học thế giới vẫn không thống nhất được con số chiều cao chính xác của ngọn núi này cũng như các phương pháp đo chỉ tính đến lớp đất đá hay tính cả lớp tuyết phủ.

Cho tới nay, sau 15 tháng thực hiện công việc, các nhà khoa học đã có được số đo mới nhất nhưng chưa thể công bố do những vướng mắc liên quan đến vấn đề chính trị giữa Trung Quốc, Nepal, Ấn Độ.

Việc đo đạc chiều cao núi là công việc nguy hiểm và đòi hỏi kinh phí rất lớn. Con số chính xác chiều cao ngọn núi sẽ là thông tin hữu ích đối với các nhà leo núi, xác định có nên thực hiện hành trình hay không.

Ngoài ra, đó cũng là thông tin quan trọng đối với các nhà địa chất học. Việc biết đỉnh núi cao thêm hay thấp xuống - dù chỉ vài centimet - cũng giúp ích rất nhiều trong việc nghiên cứu các va chạm kiến tạo mảng, dự báo thêm về các biến động địa chất trong tương lai.

Theo Tuổi trẻ