中科院测地所  张赤军 郝晓光

　  为迎接奥运圣火与“女神第三”的两神相会，前不久一群登山运动员和记者们，正冒着高寒缺氧等险恶环境聚集和战斗在珠穆朗玛峰（珠峰）的北坡，他们在日以继夜地作积极准备。当前，全国人民期待着他们胜利登顶时刻已经到来，奥运圣火拜会女神的场景也将飞入我们的眼帘，人们将为之欢呼、激动和自豪！它象征伟大祖国的欣欣向荣、国泰民安，也展现着中国人民“世间无难事，只要肯登攀”的英雄气概。在这“两神”相遇的大喜时刻，顺便把“女神第三”的由来、她的高程和她的重力值在科考和珠峰高程测定中的作用，以及我们一些的工作在这里略加介绍。

一、珠穆朗玛峰的由来及其形成

　  珠穆朗玛峰被我国藏族人民发现已有很长的历史，在藏语中珠穆朗玛就是“女神第三”的音译，盖因当时在自然界中人们认为，除了天和人之外，珠峰就是至高无上的了，而奥运圣火，起源于古希腊神话传说。古希腊神普罗米修斯为解救饥寒交迫的人类，将火种带到人间，因此这一圣火也可称神火，不几天“两神”即可相遇，它象征着光明、团结、友谊、和平、正义与。早在1717年清康熙56年，在《皇舆地图》上就称它为朱母朗马阿林即汉语中的珠穆朗玛峰。并于1952年我国政府将之正式定名为珠穆朗玛峰，在尼泊尔则称之为萨伽玛塔峰，而在印度和一些西方国家又称之为埃佛勒斯峰，这是由于19世纪印度测量局为纪念原局长英人Everest而命名的。2005年我国利用近代方法精确测定了珠峰在基岩上的海拔（正高）为8844.43米。

　  亭亭玉立在喜马拉雅之颠的珠峰是该山脉的组成的一员，显然它的形成归结为该山系的形成，据地质工作者多年来的考察（包括登山家的参与）与分析，认为在中生代的喜马拉雅造山运动中，它是由特提斯海演变而成，在中生代后期强烈的褶皱、断裂、岩浆侵入、变质作用就形成了大规模的造山运动，至今这一运动主要表现为挤压与隆升。至于为什么会产生这种造山运动，地球科学家们众说不一，例如与板块运动、地幔对流、地球自转、内波作用、地壳均衡、异常地幔活动等等，不过现今流行和比较合理的说法仍起因于板块运动，并认为在一千多万年前，印度板块与欧亚板块碰撞就形成了喜马拉雅山。总之关于它的其形成机理与构成模式，地学家们仍在探索研究之中。由于在同一个山系中，各处岩石的内力、组分和性质的不同，以及外力作用（风化、剥蚀、水解）的差异，就形成了该山系中的千奇百怪的山峰，珠峰就是其中之一的最高峰。近年来我国科技人员对GPS和相对绝对重力观测资料作了分析，认为珠峰（喜山）仍在升高之中。

二、重力在空间、时间上的变化及其作用

　  地面点的重力值不仅随纬度和高度而变，也受测点周围及地下物质分布的影响，因此，可利用这一影响探求地下矿藏和构造，因它与高程的变化紧密相联，所以在推求珠峰高程中少不了它。在地面测量重力的方法，有相对重力仪和绝对重力仪，目前它们的精度很高，可达数微伽，近年来中科院测地所科技人员，对GPS和相对绝对重力重复观测资料作了分析，认为珠峰（喜山）仍在升高，已经发现喜马拉雅在南北方向上以每年约20毫米的缩短和几到十几个毫米的上升，而1993-1996年GPS测的结果为每年上升4毫米左右。

　  在珠峰附近已作了三次的重力测量，在第一次1966-1968年测量中我们和其他同志共测了重力点近200个，作者当年用相对重力仪测量珠峰北坡重力的情景，其中最高测点的海拔为6565米，由此计算了那里的地壳厚度为55公里。在珠峰附近冰川的分布纵横交错，在西北坡5500米的西绒布冰川上，我们还测了一条重力剖面，借以探测冰川的厚度，经计算那里的冰川相对深度达150米。此外，还收集到那里的岩石标本33个，测得的密度2560-2880千克/米3之间，这些资料为计算珠峰高度地壳厚度提供了重要数据。第二次重力测量是在1975年，在珠峰北坡又增了一些测点，其中最高重力点的海拔为7790米，该点距珠峰仅有1.9千米，该观测是由一位解放军测绘战士所为，由于观测时脱去手套的时间稍长，以致一只手的手指全部冻伤致残。这次进行的重力测量（2005年左右）属于第三次，主要用途仍为计算珠峰高程所必须。

　  由于人类的生活和工作都是在地球重力场中进行，因此地面上的高程为重力场所制约，尽管用几何的方法（包括GPS在内）测出的高程是地面高程的主要部分，但是如果不考虑重力场的作用，将会引起水从低处往高处流的倾向，显然这没有实际意义，为此在高程测点和测线上需加测重力。重力在高程中的作用还表现在高程基准的构建上，这方面重力则起了主导作用，这些重力数据来自地面上的测量、航空重力测量、卫星测高、卫星重力等数据，高程基准，实际上是高程的起点，理论上是在大地水准面上。我国的起点是在青岛，但它与大地水准面还有一段差距，近几年已经有人对此加以研究。为了测量珠峰的海拔高，不仅从青岛到珠峰北坡，测量高程和重力，还要在北坡交会珠峰的测点上及其附近测量重力，以便计算那里的垂线偏差，此外还用四种方法推求了珠峰顶上（雪面）的重力值，该值为976970±7× （毫伽）。由于近代在物理大地测量中一般采用Molodensky理论，我国采用的高程也是正常高系统，因此还需把正常高换算为正高，这时珠峰的高程就是它的海拔(高)了，此时我们则采用了自已推导的转换公式（2005年在计算珠峰高程时已被采用），完成了上述目标。公式中不仅需要珠峰的布格异常，还需那里的重力的垂直梯度异常（它可引起2米的偏差），为此，我们则用那里的地形资料完成了上述正作。

三、在珠峰和喜马拉雅山重力均衡吗？

　  重力均衡和地壳均衡来源于喜马拉雅山脉。早在1854年英国两位测量与地质学家:普拉特和艾黎分别用地壳均衡的理论解释了以下不符的原因：喜马拉雅山南侧印度的一点上大地测量测得的垂线偏差为5.2″（由天文测得的经纬度与大地测量得到经纬度算得），