Wie misst man die Höhe von Bergen? Wir erklären es!

Die Menschen waren schon immer davon fasziniert, die Geheimnisse der unzugänglichsten Orte des Planeten zu entdecken.Und eines davon ist die Höhe der Berge, die in alten Kulturen Gegenstand von Legenden oder Vermutungen waren, die davon ausgingen, dass die höchsten Gipfel von ihren Göttern bewohnt wurden und für unsere Spezies verbotenes Gebiet waren..

Wann begannen die Menschen zu erkennen, dass es wichtig war, die Größe eines Berges zu kennen? Die Antwort ist kompliziert, aber es ist bekannt, dass die alten Kulturen in China, im Nahen Osten, in Ägypten, in einigen präkolumbischen Kulturen in Amerika oder bei den Griechen und Römern die Möglichkeit hatten, die Höhe von Reliefs zu messen. Die Antwort ist kompliziert, aber es ist bekannt, dass die alten Kulturen in China, im Nahen Osten, in Ägypten, in einigen präkolumbischen Kulturen in Amerika oder bei den Griechen und Römern die Möglichkeit hatten, die Höhe von Reliefs zu messen.

Frühe Versuche, die Höhe zu berechnen

Dazu griffen sie auf die trigonometrischen Formeln für rechtwinklige Dreiecke zurück, die wir alle in der Schule oder im Gymnasium gelernt haben: Sinus, Kosinus und Tangens. Letztere ist die wichtigste, denn sie ergibt sich aus der Division durch die gegenüberliegende Seite (die Höhe des Berges) und die angrenzende Seite (der Abstand zwischen dem Fuß des Berges und der Person, die seine Höhe misst).

Dank dieser Funktion waren diese alten Kulturen in der Lage, die ungefähre Höhe von Bergen zu bestimmen. Außerdem standen ihnen Referenzinstrumente zur Verfügung, auf denen sie die Einheiten notieren konnten.

Die Humboldt- und Everest-Messungen

Alexander von Humboldt, der Vater der modernen Geographie, trat 1802 auf den Plan, um die Höhe des Chimborazo in Ecuador zu messen. Es sei daran erinnert, dass dieser kolossale Vulkan der höchste Punkt der Erde ist, wenn man als Bezugspunkt den Mittelpunkt des Planeten und nicht den Meeresspiegel nimmt, wie wir bereits in Meteored erklärt haben.

Humboldt stieg auf den Gipfel und konnte mithilfe der Torricellischen Gesetze, die besagen, dass der Druck mit der Höhe abnimmt, zwar nicht ganz linear, aber annähernd, die ungefähre Höhe dieses Kolosses berechnen. Das Problem bei dieser Methode ist, dass die wechselnden meteorologischen Bedingungen vor Ort, die im Hochgebirge besonders ausgeprägt sind, auch den Druck schwanken lassen, was sie zu einer ungenauen Methode macht.

Ein paar Jahrzehnte später kam mit den Theodoliten, mechanischen und optischen Instrumenten, die einem Fernrohr sehr ähnlich waren, eine neue Art der Höhenmessung von Bergen auf, die es ermöglichte, vertikale und horizontale Winkel auf Straßenniveau mit großer Präzision zu messen. Einer ihrer wichtigsten Förderer war George Everest, der britische Topograph, der in den fünfziger Jahren des 19. Jahrhunderts der Königin der Berge seinen Namen gab.

Kennt man eine Seite des Dreiecks (die horizontale Entfernung zum Berg bzw. zum benachbarten Schenkel) und den Tangens des Winkels, so kann man mit Hilfe der Trigonometrie die Höhe des Berges (den gegenüberliegenden Schenkel) berechnen. Aber auch diese Methode hatte ihre Tücken, denn je weiter der Fuß des Berges entfernt war, desto ungenauer wurde auch die Berechnung.

Ein weiterer wichtiger Nachteil war die Bezugsebene. Wo platzieren wir die 0? Wir dürfen nicht vergessen, dass die Höhe in Bezug auf eine Referenz gemessen wird. Es war bereits bekannt, dass der Meeresspiegel, der der geeignetste Bezugspunkt sein könnte, schwankte, und es wurde ein Mittelwert zwischen dem Höchst- und dem Tiefststand der Gezeiten berechnet, um die Höhe zu erhalten

Außerdem wissen wir, dass die Erde keine perfekte Kugel ist: Sie ist ein Ellipsoid, das an den Polen abgeflacht und am Äquator aufgrund der Rotation breiter ist, was die Messungen der Berge beeinflusst. Wenn man die Höhe des Everest in Bezug auf den Erdmittelpunkt misst, ist er deshalb niedriger als der Chimborazo. Erschwerend kommt hinzu, dass der Meeresspiegel um etwa 100 Meter schwankt und der Einfluss der Gezeiten berücksichtigt werden muss.

So wird derzeit die Höhe von Bergen gemessen

Gebirgshöhen werden derzeit mit Gravimetrie berechnet. Indem man die Schwerkraft an verschiedenen Punkten misst, kann man feststellen, auf welcher theoretischen Höhe der hypothetische Meeresspiegel, das Geoid, liegen würde: Das ist die Bezugsfläche für die Berechnung der Höhe von Berggipfeln. Es wird aus Triangulationen von GPS-Satelliten gewonnen.

Diese Systeme benötigen mindestens drei Satelliten für Oberflächenmessungen und vier für Höhenmessungen. Sie berechnen, wie lange das Signal von einem Punkt bis zum Messsatelliten braucht, und aus dieser Zeit lässt sich die Entfernung berechnen.

Die nach wie vor genauesten Techniken zur Messung der Höhe eines terrestrischen Objekts sind LIDAR (Light Detection and Ranging), das einen Infrarotstrahl aussendet und die Zeitverzögerung zwischen dieser Aussendung und dem Signal berechnet, das vom zu messenden Objekt "zurückgeworfen" wird. Diese Technik ist heute bei der Kartierung für viele andere Zwecke weit verbreitet.