Содержание материала
Что такое высота над уровнем моря
Уровень моря, относительно которого измеряется расстояние до объекта, представляет собой водную поверхность в состоянии покоя, находящуюся перпендикулярно по отношению к равнодействующим силам, приложенным к массе воды. Водный уровень изменяется очень часто и виной этому фазы Луны, сила Солнца и ветра, испарение. Поэтому для вычисления среднего значения, вести необходимые расчеты нужно годами.
Высотой над уровнем моря является точка (координата) в трехмерной площади, которая указывает, на какой высоте находится определенный объект по отношению к уровню моря, принятого за ноль
Также она может быть ориентировочно определена как вертикаль от предмета до средней высоты над уровнем моря, не беря во внимание приливы и отливы. Высота точки, расположенной выше уровня, считается положительной, ниже — отрицательной
Две другие координаты географического месторасположения объекта — долгота и широта.
Если взять Россию за пример, то ее самой высокой точкой является Эльбрус — 5642 метра, а самой низкой — Каспийское море, высшая точка которого составляет примерно 28 м.
Куруш. Дагестан, Россия
Высота: 2600 метров над уровнем моря
самый высокогорный город России
В селе есть интернет и сотовая связь, цивилизация докатилась и до этих мест. В остальном, Куруш – это тихий оазис размеренной жизни. Раньше, потомки древнего арабского племени, курушцы в большом количестве разводили скот. Когда руководство Азербайджанской АССР запретило им использовать свои пастбища для скота, село пришло в упадок, многие переехали в долины, но часть коренного населения осталась, сохранив старинное село до сегодняшних дней. Памятник этим людям и сегодня стоит во дворе местной школы. Не стоит путать Куруш с Новым Курушем. Тот находится в Хасаврютском районе и расположен на несколько ниже, население состоит из коренных переселенцев из села Куруш.
Дома, выстроенные из кизяка (кирпичи из навоза), тесно ютятся на горном уступе. Вокруг – горы, поросшие лесами, быстрые реки и заснеженные вершины на горизонте. Одна из вершин – Шалбуздаг, особенно почитаема в мусульманском мире. В переводе, её название означает: «Гора Бога», а её окрестности считаются священными. Говорят, поднявшись на её вершину, можно загадать заветное желание и оно обязательно сбудется. На пути к вершине есть много интересных мест: горное озеро Зам-Зам, полное форели, а также узкий горный проход, называемый в народе «Грехомер». Считается, что человек с чистыми помыслами без труда пройдёт между тесно стоящими скалами, а вот человек с тёмной душой, обязательно застрянет, независимо от своих размеров. Отправляясь в старый Куруш, стоит помнить, что местное население говорит на лезгинском наречии, а также то, что на высоте 2600 метров наступает зона кислородного голодания.
Как добраться: На самолёте или поезде до Махачкалы. Оттуда – на автомобиле по дороге Дербент-Ахты, свернуть у села Усухчай.
Как узнать высоту над уровнем моря
По старинке высоту над уровнем моря можно посмотреть в специальных топографических картах, в которых отображены все высоты. Но есть более современные методы.
- Узнать какая высота над уровнем моря можно с помощью спутникового навигатора, работающего от определенной программы, например, Гугл или Гугл Земля (Google Earth). Для начала нужно загрузить одно из приложений на свой смартфон или компьютер и с помощью подсказок определить расстояние от уровня моря до нужного вам объекта. Работать с программами очень просто: наводите курсор на нужное место на карте, и информация выдается автоматически.
- Измерение уровня конкретной местности доступно на GPS-устройствах. Приборы определяют высоты на основании информации, полученной со спутников. Наибольшую точность показателей имеют GPS-приемники со встроенным барометром-альтиметром.
- В поисковой строке браузера Яндекс вбиваете «высота над уровнем моря» и нужный вам город, страну, гору и т. д. Особенно эта информация будет полезна путешественникам, которые собираются покорять горные вершины. Так вы сможете заранее узнать, какие высоты придется преодолевать и подготовиться к восхождению.
- Как определить высоту знает приложение под названием Altitude, устанавливаемое на смартфоны. Она определяет точку над уровнем моря в реальном времени, а также скорость передвижения и другие данные. Результаты могут быть не совсем точными с расхождением в полтора-два деления.
Также измерения высоты местности над уровнем моря можно проводить с помощью альтиметра — инструмента, который используется для измерения высот подъема или точки над уровнем моря. Пользоваться альтиметром очень просто:
- запустите устройство и определите величину АД, соответствующую текущим погодным условиям;
- откалибруйте прибор и удержите кнопку «Set». После этого устройство само переключится на нужный режим и укажет давление высоты в текущем времени;
- снизьте показатели до нормальных, используя кнопку «Set». Сохранив полученные параметры в главном меню, на экране высветится высота над уровнем моря искомого объекта.
Как узнать высоту над уровнем моря, используя тот или иной метод — дело сугубо индивидуальное, но альтиметр выдаст более точные показания, по сравнению с мобильными приложениями и GPS.
определение
В геодезии высота — это определение положения перпендикулярного расстояния от опорной поверхности.
Уровень моря относится к эталонной зоне высот в основной сети высот Германии, которая проходит через уровень моря. Это теоретическая точка, которая находится ровно на 37 м ниже нормальной высоты 1879 года в бывшей .
Обозначение информации о высоте в этой системе было первоначально определено как высота над уровнем моря или, сокращенно, высота над уровнем моря . Высота точки нормальной высоты была перенесена с уровня Амстердама путем точного нивелирования . Согласно надписи, нормальная высшая точка (и, следовательно, косвенно нормальный ноль и, в конечном счете, нормальный ноль) была установлена 22 марта 1878 года.
литература
- С. Герман: Что такое «нормальный ноль»? В: Physikalische Blätter 1958, том 14, doi: 10.1002 / phbl.19580140203 , выпуск 2, стр. 62–66.
- Э. Хеллер, Р. Вернталер: Развитие и точность новой немецкой главной высотной сети . Издательство Баварской академии наук, Мюнхен, 1955 (= Немецкая геодезическая комиссия Баварской академии наук (Hrsg.): Publications. Series B. Applied Geodesy. Munich 1955, Issue 17, ).
- Макс Кнайсль : Обзор начальной высоты немецкой нормальной высотной точки . В: Журнал геодезии (ZfV). Vol. 82., Issue 3–4. Штутгарт 1957, .
- Хельмут Садовски, Бернд Зорге: Обычная высшая точка 1912 года — дата проведения DHHN 2012 . В кн . : Геодезия Бранденбурга. Потсдам 2005, 2, , с. 31-39.
- Вольфганг Торге : Геодезия . 2-е издание, Вальтер де Грюйтер, Берлин, 2003 г., ISBN 3-11-017545-2 .
Уровень моря в Главной сети высот Германии (DHHN)
Обычная высокая точка 1879 года была заменена в 1912 году из-за сноса Новой берлинской обсерватории обычной высокой точкой в 1912 году недалеко от района Мюнхеберг в Хоппегартене (40 км к востоку от центра Берлина). Высоты, определенные путем выравнивания петли без измерений силы тяжести, также были скорректированы до нормальных ортометрических высот с нормальной силой тяжести . Получившаяся система высот называется . Эти значения были далее идентифицированы с добавлением NN (для уровня моря).
Опорная поверхность уровня моря не очень хорошо аппроксимирует геоид — в высокогорье могут быть отклонения на несколько дециметров. Кроме того, при определении высот, помимо небольших случайных ошибок, существуют отклонения, связанные с моделью, ошибки завершения .
В период с 1980 по 1988 гг. Нивелирная сеть первого порядка в Федеративной Республике Германии была полностью изменена. Результирующие нормальные ортометрические высоты также называются высотами над уровнем моря.
Эта система высоты внедрена только в нескольких странах и заменяется там нынешними DHHN92 и . Информация о высоте в эталонной высоте DHHN92 помечена добавлением NHN (для нормального нуля высоты ), чтобы упростить дифференциацию , с DHHN2016 в DHHN2016 используется выражение « высоты выше нормального нуля» (NHN) .
Самая высокая гора в мире
Самой высокой горой на Земле является Чимборасо. Это стратовулкан в Эквадоре. Что такое стратовулканы, я рассказывал в отдельной статье, где говорил также о самых сильных извержениях в истории.
Чимборасо является частью горной цепи Анд. Самой высокой горой ее можно считать из-за того, что ее вершина находится дальше всего от центра Земли. Следовательно именно она является самой высокой горой с точки зрения расстояния, а не каких-то условных измерений.
Это и есть Чимборасо.
Если так же, как в случае с Эверестом, производить измерение от уровня моря, то высота Чимборасо будет на 2 600 метров ниже тибетского гиганта. Его высота составляет всего 6 248 метров против 8 848 метров у Эвереста.
Так как Земля не плоская, хотя многим очень хочется в это верить, она имеет несоответствие габаритов на экваторе и у полюсов. То есть она немного приплюснута, если можно так выразиться.
Технически это приводит к тому, что на экваторе горы выше, даже если относительно уровня мирового океана они имеют ту же самую высоту, что и ближе к полюсам.Так уж получилось, что Чимборасо находится максимально близко к экватору, в то время, как Эверест расположился на целых 28 градусов севернее.
Самый высокий и низкий участок суши над уровнем моря
Если говорить о самых высоких и низких точках в мировом масштабе, то к первой относится гора Эверест, настоящее название Джомолунгма. Расположена она в Гималайской горной системе на высоте 8848 м над уровнем моря. Вторая вершина горы возвышается на высоте 8760 метро.
Эверест — явный победитель среди всех гор планеты по уровню возвышенности. Еще в 19 веке работник геодезической службы Радханат Сикдар из Индии измерил ее высоту. Но с тех пор данные изменялись, и гора оказалась еще выше, чем было заявлено изначально.
Самой низкой точкой над уровнем моря считается не одна, а сразу две. Первая находится на суше. Это побережье Мёртвого моря на границе Израиля и Иордании. Расположена точка на отметке 417 метрах ниже уровня моря, но как заявляют специалисты, ежегодно этт показатель увеличивается на 1 метр.
Вторая точка носит название Марианской впадины и находится глубоко под водами Тихого океана. Это бездонный кратер, который в своей самой низкой точке имеет глубину более 11 тысяч метров ниже уровня моря.
Использование орографических терминов
Вышеупомянутые орографические обозначения высотных уровней (планарный, холмистый, горный, альпийский, нивальный), которые далее подразделяются в зависимости от горного хребта (предгорный, высокогорный, верхний горный и т. Д.) И обычно используются для влажных гор в умеренный пояс — используются многими авторами полностью или частично для гор в других климатических зонах . Однако прямое сравнение между классификациями различных горных хребтов возможно лишь в ограниченной степени из-за множества различий. По этой причине некоторые авторы предпочитают использовать разные или свои собственные номенклатуры . Если пределы уровне высоты будут указаны в литературе только один метр каждый , это следует понимать как среднее значение, так как в реальных условиях — особенно на северной и южной стороны гор — иногда значительно отличаются.
Воздействие на организмы
Люди
Медицина признает, что высота над уровнем моря выше 1 500 метров (4900 футов) начинает влиять на людей, и нет данных о людях, живущих на экстремальных высотах выше 5 500–6 000 метров (18 000–19 700 футов) более двух лет. При дальнейшем увеличении высоты, уменьшается атмосферное давление, которое влияет на людей за счет снижения парциального давления из кислорода . Недостаток кислорода на высоте более 2400 метров (8000 футов) может вызвать серьезные заболевания, такие как высотная болезнь , высокогорный отек легких и высотный отек мозга . Чем выше высота, тем больше вероятность серьезных последствий. Человеческое тело может адаптироваться к большой высоте за счет учащения дыхания, увеличения частоты сердечных сокращений и корректировки химического состава крови. На адаптацию к большой высоте могут уйти дни или недели. Однако выше 8000 метров (26000 футов) (в « зоне смерти ») высотная акклиматизация становится невозможной.
Общий уровень смертности среди постоянных жителей на больших высотах значительно ниже. Кроме того, существует зависимость «доза-реакция» между увеличением и уменьшением распространенности ожирения в Соединенных Штатах. Кроме того, недавняя гипотеза предполагает, что большая высота может защищать от болезни Альцгеймера за счет действия эритропоэтина, гормона, выделяемого почками в ответ на гипоксию. Однако у людей, живущих на возвышенностях, статистически значимо выше уровень самоубийств. Причина повышенного риска суицида пока неизвестна.
Спортсменов
Для спортсменов большая высота оказывает два противоречивых эффекта на результативность. Для взрывных мероприятий (спринт на 400 метров, прыжок в длину , тройной прыжок ) снижение атмосферного давления означает меньшее сопротивление атмосферы, что обычно приводит к улучшению спортивных результатов. В соревнованиях на выносливость (бег на 5000 метров и более) преобладающим эффектом является снижение уровня кислорода, которое обычно снижает работоспособность спортсмена на большой высоте. Спортивные организации признают влияние высоты на результативность: например, Международная ассоциация спортивных федераций (ИААФ) отмечает рекордные выступления, достигнутые на высоте более 1000 метров (3300 футов), буквой «А».
Спортсмены также могут воспользоваться акклиматизацией на высоте, чтобы улучшить свои результаты. Те же изменения, которые помогают организму справляться с большой высотой, увеличивают производительность на уровне моря. Эти изменения лежат в основе высотной подготовки, которая является неотъемлемой частью подготовки спортсменов в ряде видов спорта на выносливость, включая легкую атлетику, бег на длинные дистанции, триатлон, езду на велосипеде и плавание.
Другие организмы
Сниженная доступность кислорода и пониженная температура усложняют жизнь на большой высоте. Несмотря на эти условия окружающей среды, многие виды успешно адаптировались на больших высотах . У животных развились физиологические приспособления для увеличения поглощения и доставки кислорода тканям, которые могут использоваться для поддержания метаболизма. Стратегии адаптации животных к высоте зависят от их морфологии и филогении . Например, мелкие млекопитающие сталкиваются с проблемой поддержания тепла тела при низких температурах из-за их небольшого отношения объема к площади поверхности. Поскольку кислород используется в качестве источника метаболического производства тепла, гипобарическая гипоксия на больших высотах является проблематичной.
Существует также общая тенденция к уменьшению размеров тела и меньшему видовому богатству на больших высотах, вероятно, из-за более низкого парциального давления кислорода. Эти факторы могут снизить продуктивность в высокогорных местообитаниях, а это означает, что будет меньше энергии, доступной для потребления, роста и активности.
Однако некоторые виды, например птицы, процветают на большой высоте. Птицы процветают благодаря физиологическим особенностям, благоприятным для полетов на большой высоте.
Примечания
- Болотов А. П. Геодезия или руководство к исследованию общего вида Земли, построению карт и производству тригонометрической и топографической съемок и нивелировок. Часть II: проекции карт, нивелирование, топография.. — СПб.: К. Вингебер, 1837. — 445 с.
- Puissant L. Traité de géodésie ou exposition des méthodes astronomiques et trigonométriques, appliquées soit à la mesure de la terre, soit à la confection du canevas des cartes et des plans. — 1. — Paris: Courcier, 1807. — С. 230.
- Puissant L. Traité de géodésie ou exposition des méthodes astronomiques et trigonométriques, appliquées soit à la mesure de la terre, soit à la confection du canevas des cartes et des plans. — 2. — Paris: Courcier, 1819. — С. 350.
- Puissant L. Traité de topographie, d’arpentage et de nivellement. — Paris: Courcier, 1807. — 332 с.
- Laplace Pierre-Simon. Traité de Mécanique céleste, t. 4. — 1. — Paris: L’Imprimerie Royale, 1805.
- Wand Th. Die Principien der mathematischen Physik und Potentialtheorie. — Leipzig: B. G. Teubner, 1871. — 184 с.
- Молоденский М. С. Основные вопросы геодезической гравиметрии. — Труды ЦНИИГАиК, вып. 42. — Москва: Геодезиздат, 1945. — 108 с.
- Еремеев В. Ф., Юркина М. И. Теория высот в гравитационном поле Земли. — Труды ЦНИИГАиК, вып. 191. — Москва: Недра, 1972. — 144 с.
Уровень моря как ссылка на высоту
Опорные поверхности можно точно определить с помощью геодезии . В зависимости от страны или области применения используются разные методы расчета ( определение высоты ) и разная справочная высота . Некоторые системы имеют только региональное значение (например, Heligoland Null ) или, как Vienna Null, относятся к определениям высоты, полученным на основе уровней реки. В XVIII и XIX веках использование фиксированной высоты обычно распространялось на всю соответствующую национальную территорию .
Для справки высот для национальных обследований , то определяется среднее значение в прибрежном уровне или опорной точку в интерьере в стране часто используется в качестве эталона для нулевой точки. Отсюда официальные точки контроля высоты (HFP), распределенные по всей стране, соединяются в сеть с системой нивелирования и, таким образом, определяются с точки зрения высоты. Важными примерами таких определений высоты в Европе являются высота уровня Амстердама, установленная с 1684 года , уровень Кронштадта (среднее значение за 1825–1839 годы), два определения высоты на Моло Сарторио с 1875 и 1900 годов или уровень Марселя. (среднее значение за 1884–1896 годы). После определения нулевой точки системы отсчета высоты информация о высоте стала независимой от колебаний исходного уровня воды . О зависимости от уровня воды напоминает только слово « уровень» в названии. Примеры контрольных точек внутренние являются бывшей немецкой нормальной высокой точкой в 1879 году в Берлине или Repère Пьер дю NITON (на скале в порте в Женеве ) в Швейцарии .
Предпринимаются попытки стандартизировать определения высоты на международном уровне, например, в Европе в рамках Европейской системы отсчета высоты и Объединенной европейской сети нивелирования (UELN). Международная система отсчета высоты (IHRS) разрабатывалась как всемирная система отсчета высоты с 2015 года.
Индивидуальные доказательства
- DOI: 10.1007 / s10712-017-9409-3
- ↑ Веб-сайт
- ↑
- ↑ Аксель Рюльке: Объединение реализаций европейской системы высоты . В: Journal of Geodetic Science 2012, Volume 2, Issue 4, pp. 343-354. : 10.2478 / v10156-011-0048-1 .
- ↑
- ↑
- Сёичи Мацумура, Масаки Мураками, Тетсуро Имакиире: Концепция новой японской геодезической системы . В кн . : Вестник Географического института
- ↑
- Симав, М., Тюркезер, А., Сезен, Э., Курт, А.И., Йылдыз, Х. (2019). Определение параметра преобразования между турецкой и европейской вертикальной системой отсчета. Харита Дергиси, 161, 1-10.
- Международная организация гражданской авиации : Службы аэронавигационной информации (Приложение 15 к Конвенции о международной гражданской авиации ), Раздел 3.7.2: Вертикальная справочная система , 13-е издание, июль 2010 г., страницы 3–7 и 3–8.
Европа
Области Нидерландов, расположенные ниже уровня моря (справа) по сравнению с сушей (слева).
# | Имя | Страна | Глубина | Примечания / ссылки |
---|---|---|---|---|
1 = | Каспийское море и его берега | Азербайджан , Россия и Казахстан | -28 м (-92 футов) | Каспийская впадина |
1 = | Баку | Азербайджан | -28 м (-92 футов) | самая низкая национальная столица в мире, Каспийская впадина |
3 | Атырау аэропорт | Казахстан | -22 м (-72 футов) | самый низкий международный аэропорт , Каспийская впадина |
4 = | Ламмефьорд | Дания | -7 м (-23 футов) | |
4 = | Zuidplaspolder | Нидерланды | -7 м (-23 футов) | Прибрежные провинции Нидерландов (от −1 до −7 м) (от −3 до −23 футов) |
6 | Харлеммермер | Нидерланды | -5 м (-16 футов) | Прибрежные провинции Нидерландов (от −1 до −7 м) (от −3 до −23 футов) |
7 = | Амстердамский аэропорт Схипхол | Нидерланды | -4 м (-13 футов) | Прибрежные провинции Нидерландов (от −1 до −7 м) (от −3 до −23 футов) |
7 = | Wieringermeer | Нидерланды | -4 м (-13 футов) | Прибрежные провинции Нидерландов (от −1 до −7 м) (от −3 до −23 футов) |
7 = | Флеволанд | Нидерланды | -4 м (-13 футов) | Прибрежные провинции Нидерландов (от −1 до −7 м) (от −3 до −23 футов) |
7 = | Neuendorf-Sachsenbande | Германия | -4 м (-13 футов) | |
11 | Le Contane, Jolanda di Savoia | Италия | -3,44 м (-11,3 футов) | |
12 = | части Западной Фландрии | Бельгия | -3 м (-10 футов) | |
12 = | Северный Слоб , графство Уэксфорд | Ирландия | -3 м (-10 футов) | |
14 | Болота | Объединенное Королевство | -2,75 м (-9 футов) | |
15 = | Étang de Lavalduc | Франция | −2 м (−7 футов) | |
15 = | Амстердам | Нидерланды | −2 м (−7 футов) | Прибрежные провинции Нидерландов (от −1 до −7 м) (от −3 до −23 футов) |
15 = | Кристианстад | Швеция | −2 м (−7 футов) | |
15 = | Жулавы Вислане | Польша | −2 м (−7 футов) | Балтийская дельта реки Висла |
Изменять
Местный и евстатический
Круговорот воды между океаном, атмосферой и ледниками
Местный средний уровень моря (LMSL) определяется как высота моря по отношению к ориентиру суши, усредненная за период времени (например, месяц или год), достаточно долгий, чтобы сглаживать колебания, вызванные волнами и приливами . Необходимо скорректировать воспринимаемые изменения в LMSL для учета вертикальных движений суши, которые могут иметь тот же порядок (мм / год), что и изменения уровня моря . Некоторые движения суши происходят из-за изостатического приспособления мантии к таянию ледяных щитов в конце последнего ледникового периода . Вес ледникового покрова давит на подстилающую землю, и когда лед тает, земля медленно отскакивает . Изменения объема наземного льда также влияют на местные и региональные уровни моря из-за корректировки геоида и истинного полярного блуждания . Атмосферное давление , океанские течения и местные изменения температуры океана также могут влиять на LMSL.
Эвстатическое изменение уровня моря (в отличие от местного изменения) приводит к изменению глобального уровня моря из-за изменений либо объема воды в Мировом океане, либо чистых изменений объема океанических бассейнов .
Краткосрочные и периодические изменения
Таяние ледников вызывает изменение уровня моря
Существует множество факторов, которые могут вызвать краткосрочные (от нескольких минут до 14 месяцев) изменения уровня моря. Подъем уровня моря вызывают два основных механизма. Во-первых, сокращение сухопутных льдов, таких как горные ледники и полярные ледяные щиты, высвобождает воду в океаны. Во-вторых, по мере повышения температуры океана более теплая вода расширяется.
Периодические изменения уровня моря | ||
---|---|---|
Суточные и полусуточные астрономические приливы | 12–24 ч P | 0,2–10 + м |
Долгосрочные приливы | ||
Вращательные вариации ( колебание Чендлера ) | 14 месяцев P | |
Метеорологические и океанографические колебания | ||
Атмосферное давление | Часы в месяцы | От −0,7 до 1,3 м |
Ветры ( штормовые нагоны ) | 1–5 дней | До 5 м |
Испарение и осадки (также могут иметь долгосрочный характер) | Дни в недели | |
Топография поверхности океана (изменения плотности воды и течений) | Дни в недели | До 1 м |
Эль-Ниньо / южное колебание | 6 мес каждые 5–10 лет | До 0,6 м |
Сезонные вариации | ||
Сезонный водный баланс океанов (Атлантический, Тихий, Индийский) | ||
Сезонные колебания уклона водной поверхности | ||
Речной сток / паводки | 2 месяца | 1 мес. |
Сезонные изменения плотности воды (температуры и солености ) | 6 месяцев | 0,2 м |
Сейш | ||
Сейши (стоячие волны) | Минуты в часы | До 2 м |
Землетрясения | ||
Цунами (генерируют катастрофические долгопериодические волны) | Часы | До 10 м |
Резкое изменение уровня земли | Минуты | До 10 м |
Недавние изменения
По крайней мере, последние 100 лет уровень моря повышался в среднем на 1,8 мм (0,07 дюйма) в год. По большей части это повышение можно объяснить повышением температуры моря и, как следствие, небольшим тепловым расширением верхних 500 метров (1640 футов) морской воды. Дополнительные вклады, до четверти от общей суммы, поступают из водных источников на суше, таких как таяние снега и ледников, а также добыча подземных вод для орошения и других сельскохозяйственных и человеческих нужд.