聖母峰 不是世界第一高?

文/左卷健男 |2022.10.07
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圖/yapei
書《有趣到睡不著的地球科學:變成化石沒那麼簡單》

文/左卷健男

你知道嗎?現在的山並不是一開始就是山,壯闊的高山過去也曾是一片平坦的土地。那麼,山又是如何誕生的呢?山的形成原因大致上有兩個。第一個是火山。岩漿自地表噴發出來,冷卻凝固之後的熔岩堆積起來,然後逐漸墊高,形成火山。日本最有名的火山大概就是富士山了,大致來說,富士山是由3次火山爆發所流出的熔岩堆疊而成的。

火山爆發 地層擠壓

另一個則是地層受擠壓而產生褶皺,進而隆起成高山。原本水平的地層受到兩側力量的擠壓後,就會變形而隆起。日本第二高峰——北岳(位於山梨縣與靜岡縣)就是因為地殼變動,受到來自兩側力量的擠壓而形成的高山。

北岳是由海底的沉積岩構成的,不是火山。世界上其他地方,包括北美大陸的落磯山脈、印度與西藏之間的喜馬拉雅山脈、歐洲的阿爾卑斯山脈等,形成原理也都與北岳相似。

聖母峰(Mount Everest)是世界最高峰,標高8848公尺。8848這個數字是「地球中心與聖母峰峰頂的距離」減去「地球中心與聖母峰所在地之大地水準面的距離」。

地球上有著高度超過8000公尺的高山,以及深度超過一萬公尺的海溝,地形起伏相當大。而且,各處的地殼密度相當不均勻,由於高密度處與低密度處的重力略有差異,因此地球上各處的重力並不固定。

測量山高 海平算起

地球表面有七成覆蓋著海洋,在測地學上,會把最接近全球平均海平面的位置、重力相等的曲面,訂為「大地水準面」,來做為描述地球各地地形的標準。以日本為例,日本會以東京灣的平均海平面做為大地水準面。換句話說,我們一般說的聖母峰高度,是聖母峰地點的平均海平面(大地水準面)到山頂的高度,這也就是為什麼我們會說聖母峰的高度是「海拔」8848公尺。

如果計算山高時不是從大地水準面算起,而是「從地球中心算起」的話,世界第一高峰就不是聖母峰,而是赤道附近的欽博拉索山(海拔6268公尺)。

原因是這樣的,地球以北極和南極為軸,由西向東自轉,在離心力的影響下,赤道附近的地表會稍微凸出一些。因此,與高緯度地區相比,赤道附近的地表離地球中心也比較遠。計算欽博拉索山山頂與地球中心的距離時,會發現高度比聖母峰還要高出2000公尺。

測量陸地上的山峰高度時,可以從大地水準面算起。那麼那些從海底拔起的高山又該如何測量高度呢?舉例來說,如果有一座山在海面下有5000公尺,凸出海面的部分有100公尺,那麼以大地水準面為基準時,高度就是100公尺。要是海底的山沒有突出海面的話,就無法測得山高。

碰上這種山腳在海底的山,就要以海底為基準,測量海底至山頂的高度做為山高。

夏威夷的毛納基火山,露出海面的部分為4205公尺,但如果從山腳所在的太平洋海底開始算起,可高達1萬203公尺,比聖母峰還高了1355公尺。如果將地球的海水全部抽乾,毛納基火山就可以說是世界第一高峰。

不過,目前多數情況下還是以「大地水準面」做為測量基準,所以世界最高峰仍是聖母峰囉。

文字內容與圖照節錄自《有趣到睡不著的地球科學:變成化石沒那麼簡單》,快樂文化授權使用

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