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山的高度是像量身高一样,用一条尺子从山顶拉到山脚来测吗?稍微想一下就知道,这几乎是不可能做到的。
我们可以轻松地找到和头顶对应的那一个垂直的点,但是山顶很容易爬上去,山脚却是很大的一片,和山顶对应的点躲在里面看不见摸不着,总不能为了量个身高,把山给掀翻了吧?
那么,山的高度是怎么测量出来的呢?
这项工作其实很早很早以前就开始进行了。
当时的人们手上并没有什么高科技工具,但是这并不妨碍他们对小山的探索。
中国古代魏晋时期的数学家刘徽就专门写过一本《海岛算经》,来研究不同情形下高度的测量方法。
在古代人们发明的测量方法里面,比较常见的一种是一个成语——“立竿见影”
。
顾名思义,要使出“立竿见影”
大法,首先,你需要一根竿子。
就地取材,竹竿就挺好使。
然后,你需要有一个光源来制造影子,太阳是最方便环保的选择。
一个夕阳斜照的傍晚,你来到山边,掏出尺子测量出山脚到山顶影子的距离。
另一个小伙伴在地上把竹竿竖起来,保持与地面垂直,测出竹竿影子的长度。
同一时间,太阳斜射到地面的角度是不变的,所以不管山和竹竿有多高,它们的影子和它们自己高度的比例都是一个固定不变的数字。
这样就可以估算出山的高度(D)=竹竿长度(A)÷竹竿影子长度(B)×山的影子长度(C)。
“立竿见影大法”
示意图
但是呢,这种方法有一个问题,就是山的影子只能测到在地面投影的那一部分,山体里面的影子长度(也就是从山脚到山中心的距离)是需要事先去测量和估算的,所以测出的高度并不准确。
而且,这样只能测量一下小山小岛,太高的山就很难操作了。
想要靠这种方法去比出世界第一高山是行不通的。
另外还有一个问题,当我们说“高”
的时候,我们到底指的是什么呢?是山顶到山脚的垂直距离吗?按理说应该是的,但是我们现在知道,地球是一个圆圆的球体,地球的表面也并不是平坦的。
在地球仪上,哪怕只截取小小一块大陆,上面都有可能有高原也有盆地。
高原上一座小山的山顶,可能会比盆地的一座高山更高。
所以,测量一座山从山顶到山脚的相对高度,其实对知道它到底有多“高”
并没有什么帮助,也没法给全世界的山进行排名。
所以,现在我们所说的山的“高度”
,都是相对于地球海平面的高度。
为什么是海平面呢?因为相对陆地来说,海面更低、更平,更适合作为全球或者某个区域的统一标准。
这个相对于海平面的高度,就是“海拔高度”
。
有了“海拔”
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