Les experts expliquent : Comment mesurer une montagne

Dans une nouvelle mesure, la Chine et le Népal ont annoncé que le mont Everest mesure 86 cm de plus que les 8 848 m acceptés dans le monde jusqu'à présent. Comment la hauteur d'origine a-t-elle été calculée par Survey of India ? Que signifie la révision ? Deux des plus hauts responsables de Survey of India expliquent dans une interview à The Indian Express.

Un oiseau vole avec le mont Everest vu en arrière-plan de Namche Bajar, district de Solukhumbu, Népal. (Photo AP/PTI)

Premièrement, comment la hauteur d'une montagne est-elle mesurée ?

Le principe de base qui a été utilisé plus tôt est très simple et n'utilise que la trigonométrie que la plupart d'entre nous connaissent, ou du moins peuvent se rappeler. Il y a trois côtés et trois angles dans tout triangle. Si nous connaissons trois de ces quantités, pourvu que l'une d'elles soit un côté, toutes les autres peuvent être calculées. Dans un triangle rectangle, l'un des angles est déjà connu, donc si nous connaissons un autre angle et l'un des côtés, les autres peuvent être découverts. Ce principe peut être appliqué pour mesurer la hauteur de tout objet qui n'offre pas la commodité de laisser tomber un ruban à mesurer de haut en bas, ou si vous ne pouvez pas monter jusqu'au sommet pour utiliser des instruments sophistiqués.

Mesure avec des angles : Lorsque la mesure directe de la hauteur n'est pas possible, un géomètre a recours à la trigonométrie

Disons que nous devons mesurer la hauteur d'un poteau ou d'un bâtiment. Nous pouvons marquer n'importe quel point arbitraire sur le sol à une certaine distance du bâtiment. Cela peut être notre point d'observation. Nous avons maintenant besoin de deux choses : la distance entre le bâtiment et le point d'observation et l'angle d'élévation que fait le sommet du bâtiment avec le point d'observation au sol. La distance n'est pas difficile à obtenir. L'angle d'élévation est l'angle que ferait une ligne imaginaire si elle joignait le point d'observation au sol au sommet du bâtiment. Il existe des instruments simples à l'aide desquels cet angle peut être mesuré.

Ainsi, si la distance entre le point d'observation et le bâtiment est d et l'angle d'élévation est E, alors la hauteur du bâtiment serait d × tan(E).

Lt Gen Girish Kumar est l'arpenteur général de l'Inde, et Nitin Joshi est l'arpenteur général adjoint, Survey of India. La responsabilité du Survey of India est de préparer des cartes faisant autorité, et son travail consiste à effectuer des levés de terrain approfondis et à cartographier les caractéristiques topographiques. À partir de 1952, le Survey of India a entrepris un exercice pour mesurer la hauteur du mont Everest (alors connu sous le nom de Peak XV). Cet exercice mesure la hauteur à 8 848 m (29 028 pieds), qui est restée la norme mondialement acceptée jusqu'à présent.

Est-ce que c'est aussi simple de mesurer une montagne ?

Le principe est le même, et finalement, on utilise la même méthode, mais il y a quelques complications. Le principal problème est que si vous connaissez le sommet, la base de la montagne n'est pas connue. La question est de savoir à partir de quelle surface vous mesurez la hauteur. Généralement, à des fins pratiques, les hauteurs sont mesurées au-dessus du niveau moyen de la mer (MSL). De plus, nous devons trouver la distance à la montagne. Cela semble facile aujourd'hui, mais il n'y avait pas d'images GPS ou satellite dans les années 1950. Alors, comment trouver la distance d'une montagne où l'on ne peut pas aller physiquement ? Jusque-là, personne n'avait même gravi le mont Everest.

Nous pouvons contourner ce problème en mesurant les angles d'élévation à partir de deux points d'observation différents dans la même ligne de vue. Les distances entre ces différents points d'observations peuvent être mesurées. Nous allons maintenant avoir affaire à deux triangles différents, mais avec un bras commun, et deux angles d'élévation différents. Encore une fois, en suivant les règles simples de la trigonométrie du lycée, la hauteur de la montagne peut être calculée assez précisément. En fait, c'est ainsi que nous procédions avant l'avènement du GPS, des satellites et d'autres techniques modernes.

Est-ce précis ?

Pour les petites collines et montagnes, dont le sommet peut être observé à des distances relativement proches, cela peut donner des mesures assez précises. Mais pour le mont Everest et d'autres hautes montagnes, il y a d'autres complications.

Ceux-ci découlent encore du fait que nous ne savons pas où se trouve la base de la montagne. En d'autres termes, où exactement la montagne rencontre-t-elle la surface du sol plat. Ou, si le point d'observation et la base de la montagne au même niveau horizontal.

La surface de la Terre n'est pas uniformément uniforme à chaque endroit. Pour cette raison, nous mesurons les hauteurs à partir du niveau moyen de la mer. Cela se fait par un processus minutieux appelé nivellement de haute précision. En partant du trait de côte, nous calculons pas à pas le dénivelé, à l'aide d'instruments spéciaux. C'est ainsi que nous connaissons la hauteur de n'importe quelle ville à partir du niveau moyen de la mer.

Mais il y a un problème supplémentaire à résoudre : la gravité. La gravité est différente à différents endroits. Cela signifie que même le niveau de la mer ne peut pas être considéré comme uniforme en tous lieux. Dans le cas du mont Everest, par exemple, la concentration d'une masse aussi énorme signifierait que le niveau de la mer serait tiré vers le haut en raison de la gravité. Ainsi, la gravité locale est également mesurée pour calculer le niveau de la mer local. De nos jours, des gravitomètres portables sophistiqués sont disponibles et peuvent même être transportés jusqu'aux sommets des montagnes.

Mais le nivellement ne peut pas être étendu à des pics élevés. Il faut donc se rabattre sur la même technique de triangulation pour mesurer les hauteurs. Mais il y a un autre problème. La densité de l'air diminue au fur et à mesure que nous montons. Cette variation de densité de l'air provoque la courbure des rayons lumineux, un phénomène connu sous le nom de réfraction. En raison de la différence de hauteur du point d'observation et du sommet de la montagne, la réfraction entraîne une erreur dans la mesure de l'angle vertical. Cela doit être corrigé. L'estimation de la correction de réfraction est un défi en soi. Suivez Express Explained sur Telegram

Sur cette photo du 27 mai 2020, des membres d'une équipe d'arpentage chinoise se dirigent vers le sommet du mont Everest, également connu localement sous le nom de mont Qomolangma. (Photo AP/PTI)

La technologie n'offre-t-elle pas des solutions plus simples ?

De nos jours, le GPS est largement utilisé pour déterminer les coordonnées et les hauteurs, même des montagnes. Mais, le GPS donne des coordonnées précises du sommet d'une montagne par rapport à un ellipsoïde qui est une surface imaginaire modélisée mathématiquement pour représenter la Terre. Cette surface diffère du niveau moyen de la mer. De même, des avions volants équipés de faisceaux laser (LiDAR) peuvent également être utilisés pour obtenir les coordonnées.

valeur nette de deontay wilder

Mais ces méthodes, dont le GPS, ne tiennent pas compte de la gravité. Ainsi, les informations obtenues par GPS ou faisceaux laser sont ensuite introduites dans un autre modèle qui tient compte de la gravité pour compléter le calcul.

Considérant qu'au cours de 1952-1954, lorsque ni les techniques GPS et satellites n'étaient disponibles, ni les gravimètres sophistiqués, la tâche de déterminer la hauteur du mont Everest n'était pas facile.

Le Népal et la Chine ont déclaré avoir mesuré le mont Everest à 86 cm de plus que les 8 848 m qu'il était connu. Qu'est-ce que cela signifierait?

La mesure à 8 848 mètres (ou 29 028 pieds) a été effectuée par le Survey of India en 1954 et elle a été mondialement acceptée depuis lors. La mesure a été effectuée à l'époque où il n'y avait pas de GPS ou d'autres instruments modernes sophistiqués. Cela montre à quel point ils étaient précis même pendant cette période.

Ces dernières années, plusieurs tentatives ont été faites pour remesurer l'Everest, et certaines d'entre elles ont donné des résultats qui varient de quelques pieds par rapport à la hauteur acceptée. Mais ceux-ci ont été expliqués en termes de processus géologiques qui pourraient modifier la hauteur de l'Everest. L'exactitude du résultat de 1954 n'a jamais été mise en doute.

La plupart des scientifiques pensent maintenant que la hauteur du mont Everest augmente à un rythme très lent. Cela est dû au mouvement vers le nord de la plaque tectonique indienne qui pousse la surface vers le haut. C'est ce mouvement même qui a créé les grandes montagnes himalayennes en premier lieu. C'est ce même processus qui rend cette région sujette aux tremblements de terre. Un grand tremblement de terre, comme celui qui s'est produit au Népal en 2015, peut altérer les hauteurs des montagnes. De tels événements se sont produits dans le passé. En fait, c'est ce tremblement de terre qui avait motivé la décision de remesurer l'Everest pour voir s'il y avait eu un impact.

Une élévation de 86 cm ne serait pas surprenante. Il est très possible que la hauteur ait augmenté au cours de toutes ces années. Mais, en même temps, 86 cm pour une hauteur de 8 848 mètres est une très petite longueur. Les résultats détaillés des efforts népalais et chinois pour mesurer l'Everest doivent encore être publiés dans un journal. La véritable signification de cette mesure ne deviendrait évidente qu'après cela.

Partage Avec Tes Amis: