Все мы изучали в школе географию и с термином «высота над уровнем моря» знакомы не понаслышке. Это определение можно встретить в научно-популярных телевизионных передачах, на страницах журналов, газетах и других средствах информации. Давайте рассмотрим современные способы ее определения.

Уровень моря, относительно которого измеряется расстояние до объекта, представляет собой водную поверхность в состоянии покоя, находящуюся перпендикулярно по отношению к равнодействующим силам, приложенным к массе воды. Водный уровень изменяется очень часто и виной этому фазы Луны, сила Солнца и ветра, испарение. Поэтому для вычисления среднего значения, вести необходимые расчеты нужно годами.

Высотой над уровнем моря является точка (координата) в трехмерной площади, которая указывает, на какой высоте находится определенный объект по отношению к уровню моря, принятого за ноль. Также она может быть ориентировочно определена как вертикаль от предмета до средней высоты над уровнем моря, не беря во внимание приливы и отливы. Высота точки, расположенной выше уровня, считается положительной, ниже - отрицательной. Две другие координаты географического месторасположения объекта - долгота и широта.

Если взять Россию за пример, то ее самой высокой точкой является Эльбрус - 5642 метра, а самой низкой - Каспийское море, высшая точка которого составляет примерно 28 м.

Как узнать высоту над уровнем моря

По старинке высоту над уровнем моря можно посмотреть в специальных топографических картах, в которых отображены все высоты. Но есть более современные методы.

1. Узнать какая высота над уровнем моря можно с помощью спутникового навигатора, работающего от определенной программы, например, Гугл или Гугл Земля (Google Earth). Для начала нужно загрузить одно из приложений на свой смартфон или компьютер и с помощью подсказок определить расстояние от уровня моря до нужного вам объекта. Работать с программами очень просто: наводите курсор на нужное место на карте, и информация выдается автоматически.
2. Измерение уровня конкретной местности доступно на GPS-устройствах. Приборы определяют высоты на основании информации, полученной со спутников. Наибольшую точность показателей имеют GPS-приемники со встроенным барометром-альтиметром.
3. В поисковой строке браузера Яндекс вбиваете «высота над уровнем моря» и нужный вам город, страну, гору и т. д. Особенно эта информация будет полезна путешественникам, которые собираются покорять горные вершины. Так вы сможете заранее узнать, какие высоты придется преодолевать и подготовиться к восхождению.
4. Как определить высоту знает приложение под названием Altitude, устанавливаемое на смартфоны. Она определяет точку над уровнем моря в реальном времени, а также скорость передвижения и другие данные. Результаты могут быть не совсем точными с расхождением в полтора-два деления.

Также измерения высоты местности над уровнем моря можно проводить с помощью альтиметра - инструмента, который используется для измерения высот подъема или точки над уровнем моря. Пользоваться альтиметром очень просто:

• запустите устройство и определите величину АД, соответствующую текущим погодным условиям;
• откалибруйте прибор и удержите кнопку «Set». После этого устройство само переключится на нужный режим и укажет давление высоты в текущем времени;
• снизьте показатели до нормальных, используя кнопку «Set». Сохранив полученные параметры в главном меню, на экране высветится высота над уровнем моря искомого объекта.

Альтиметр – прибор для измерения высоты над уровнем моря

Как узнать высоту над уровнем моря, используя тот или иной метод - дело сугубо индивидуальное, но альтиметр выдаст более точные показания, по сравнению с мобильными приложениями и GPS.

Самый высокий и низкий участок суши над уровнем моря

Если говорить о самых высоких и низких точках в мировом масштабе, то к первой относится гора Эверест, настоящее название Джомолунгма. Расположена она в Гималайской горной системе на высоте 8848 м над уровнем моря. Вторая вершина горы возвышается на высоте 8760 метро.

Эверест - явный победитель среди всех гор планеты по уровню возвышенности. Еще в 19 веке работник геодезической службы Радханат Сикдар из Индии измерил ее высоту. Но с тех пор данные изменялись, и гора оказалась еще выше, чем было заявлено изначально.

Самой низкой точкой над уровнем моря считается не одна, а сразу две. Первая находится на суше. Это побережье Мёртвого моря на границе Израиля и Иордании. Расположена точка на отметке 417 метрах ниже уровня моря, но как заявляют специалисты, ежегодно этт показатель увеличивается на 1 метр.

Вторая точка носит название Марианской впадины и находится глубоко под водами Тихого океана. Это бездонный кратер, который в своей самой низкой точке имеет глубину более 11 тысяч метров ниже уровня моря.

Зависимость давления от высоты над уровнем моря

На различной высоте показатели атмосферного давления также будут разными. Многие люди регулярно сталкиваются с проблемой тесной взаимосвязи плохого самочувствия и колебаний атмосферных показателей. По этой причине невозможно совершать походы в горы и летать на самолетах, особенно на дальние расстояния.

Как заявляют исследователи, зависимость давления от высоты над уровнем моря определяется такими показателями: повышение на 10 метров вызывает снижение давления на одну отметку, т.е. на каждые 100 м в среднем идет снижение на 7,5 мм. рт. ст. Пока высота не достигнет 500 метров, изменения не ощущаются, но стоит подняться на 5 километров, значения будут вдвое меньше оптимальных, что скажется на самочувствии. Происходит это из-за разжиженного воздуха и уменьшения количества кислорода, необходимого для живых организмов.

Как измеряют высоты?

За этим вопросом следуют и сопутствующие. Что такое абсолютная и относительная высоты? Почему на вершинах стоят триангуляционные знаки? Когда впервые определили высоту? Что значит «над уровнем моря»? Колеблется ли этот уровень? Как меряют высоту с самолетов? Что такое командные точки?

Отображая местность в уменьшенном виде на схемах и картах, люди всегда обращали внимание и на горы. Они были приметными и необходимыми ориентирами. Географическая карта появилась не сразу: она пережила свое развитие от глиняных, пергаментных, берестяных образцов до совершенных картографических моделей. Поначалу многое зависело от рисовальщика, его чувства пространства, умения мысленно окинуть Землю с высоты. Математическая достоверность рельефа, конечно, отсутствовала.

Со временем появилась профессия съемщика. Пошли в ход мерный шнур, мерное колесо, компас. В XVI веке изобрели прообразы измерительных геодезических приборов – мензулы, теодолита, затем – дальномеры, нивелиры. Мерить высоту горы, или, как говорят топографы, «снимать вертикальные отметки», помогли физики.

Блез Паскаль попросил своих знакомых в Клермонте подняться на гору Пьюи–де–Дом с ртутной трубой. Предположение ученого подтвердилось на высоте: столбик ртути понизился. С тех пор привычным стало измерять высоту местности с помощью ртутного барометра. Появились приборы для определения высоты по температуре паров кипящей воды: гипсометр, термобарометр, гипсотермометр. Принцип действия таков: по мере подъема уменьшается давление воздуха. Понижается при этом и температура кипения воды – примерно ОД градуса на 0,27 мм ртутного столбика. По таблицам соответственно отмечается атмосферное давление, а уже по нему определяется высота местности.

Это, можно сказать, «полевой» способ. Но ведь не на каждую вершину так легко подняться для измерения. И в XVII веке голландский астроном Снеллиус предложил триангуляционный способ, когда высоты определяются «со стороны», при помощи опорных точек. Этим методом пользуются и для топографических съемок с самолетов и искусственных спутников.

Высотные отметки вершин стали различать: абсолютные – от уровня моря и относительные – от подножия горы, от нижележащей равнины. Понятно, абсолютные высоты гор всегда больше относительных. Для единства системы измерения в географической науке принято эти измерения считать от уровня Мирового океана. Так, после указания высоты появилась приметная приставка «над уровнем моря», или если ее нет, то она просто подразумевается. Но ведь известны приливы и отливы. Уровни морей непостоянны: их начали различать: мгновенный, приливный, среднесуточный, среднегодичный, среднемноголетний. Этот последний по выработанным международным соглашениям и стал самым устойчивым для того, чтобы «привязать» к нему высоту гор.

Понятно, по–другому измеряются многие вершины и хребты в океанах, не выходящие на поверхность. Такая самая высокая морская подводная гора была открыта в 1953 году около впадины Тонга у Новой Зеландии. Она поднимается со дна моря на 8690 м, и ее вершина находится на 365 м ниже поверхности воды. И вот если исходить не от уровня моря, а мерить высоту от подводного основания, то самой высокой горой в мире оказывается Мауна–Кеа («Белая гора») на Гавайских островах. Общая высота ее составляет 10 203 м, из которых только 4205 м находятся выше уровня моря.

Высота Эльбруса — 5642 метра над уровнем моря. Высота вулкана Ключевская Сопка — от 4750 до 4850 метров и больше над уровнем моря. Высота самой низкой точки побережья Каспийского моря — минус 28 метров над уровнем моря. Произнося эти слова, мы подчас не задумываемся о том, что такое «уровень моря», где и как его измеряют.

В Кронштадте, у Синего моста через Обводный канал, рядом с , находится . Это массивная чугунная линейка с фарфоровыми делениями, укрепленная в устое Синего моста. Рядом с ней — небольшая медная табличка, обозначающая нуль. Именно отсюда ведется отсчет высот и глубин в нашей стране.

Кронштадтский футшток — один из старейших в мире. Наблюдения за колебаниями уровня Балтийского моря начались по указу Петра I в 1703 году, а с 1707 года в Кронштадте действует футшточная служба. Появление футшточной службы в то время было вызвано потребностью создания точных лоций для молодого русского флота и необходимостью оповещения жителей Санкт-Петербурга при угрозе наводнений.

Канал Обводной (проводной) с чугунной оградой, 1785–1844 годы

На протяжении пятнадцати лет, с 1825 по 1839 год гидрограф, вице-адмирал Михаил Францевич Рейнеке (1801-1859) проводил исследования колебания уровня Балтийского моря. В 1840 году он предложил нанести черту, соответствующую среднему уровню Финского залива по наблюдениям за этот период.

В 1886 году астроном-геодезист Фёдор Фёдорович Витрам (1854-1914) обозначил нуль Кронштадтского футштока с помощью небольшой медной пластины с горизонтальной чертой. В 1913 году заведующий инструментальной камерой Кронштадтского порта Х.Ф.Тонберг установил новую медную пластину с горизонтальной чертой, обозначающей нуль.

Кронштадтский футшток является метрическим, то есть отградуирован в сантиметрах.

Сейчас медная пластина находится под водой. Но если приглядеться, её можно заметить в воде справа от футштока

Существуют специальные реперы для контроля положения нуля футштока. Они представляют собой метки на твердой поверхности суши. Основной репер Кронштадтского футштока расположен на памятнике Петру Кузьмичу Пахтусову около Итальянского дворца. Это горизонтальная высечка буквы «П» в слове «Польза» на основании памятника.

Слово «Польза» высечено с левой стороны постамента памятника П.К.Пахтусову

Другая метка находится в Ораниенбауме (метка №173), на здании железнодорожной станции. Нивелеровки, проводящиеся с 1880 года, показывают неизменность высотного положения нуля Кронштадтского футштока.

От нуля Кронштадтского футштока в нашей стране отсчитываются высоты опорных геодезических пунктов, которые закреплены на местности различными реперами и нанесены на карты. Они служат геодезической основой топографической съёмки местности.

Мареограф

В 1898 году на берегу рядом с Кронштадтским футштоком был установлен мареограф — прибор-самописец для измерения и непрерывной автоматической регистрации колебаний уровня моря. Вскоре его поместили в небольшой павильон с глубоким колодцем.

Существующий ныне павильон был построен в 1950 году. Он представляет собой сооружение в петровском стиле. Внутри него находится колодец глубиной 7 метров, сообщающийся с Финским заливом Балтийского моря. На поверхности воды находится специальный поплавок, соединенный с самописцем, непрерывно рисующим кривую колебаний уровня Балтийского моря. Средняя величина уровня Балтийского моря приведена к нулю Кронштадтского футштока. Это так называемый прибрежный мареограф - поплавковый самописец уровня моря.

В наши дни работа мареографа полностью автоматизирована. Однако, в соответствии с традицией, четыре раза в сутки метеоролог вручную снимает показания с бумажного самописца.

Рассказывают такую легенду (а может, это правда), когда Юрию Гагарину показали Кронштадтский футшток и павильон с мариографом, он воскликнул: «Теперь я знаю, где находится Пуп Земли!»

Национальные системы высот

В 1977 году в СССР была принята Балтийская система высот , которая сейчас используется в России и странах СНГ. За точку отсчета принят нуль Кронштадтского футштока — многолетний средний уровень водной поверхности Балтийского моря. По нему в нашей стране считают высоты и глубины, к нему привязаны высоты самолетов и даже орбиты космических кораблей.

Минусом Балтийской системы высот является то, что нуль на Кронштадтском футштоке не отражает изменения высоты футштока, вызванного вертикальными движениями литосферной плиты под Кронштадтом.

Исходный пункт нивелирной сети России (нуль Кронштадтского футштока). Изготовлен в 1840 году, реставрирован в 1981 году

В каждой стране или группе стран используются свои национальные системы высот, которые время от времени уточняются с учетом вертикальных и горизонтальных движений земной коры, усовершенствованием методов геодезии. Например:

• Ordnance Datum Newlyn (ODN) — система высот, принятая в Великобритании. За нуль принят средний уровень воды в гавани Ньюлин с 1915 по 1921 год.
• Normalhöhennull (NHN) — система высот, принятая в Германии в 1992 году. Отсчет ведется от отметки на церкви святого Александра в Валленхорсте (Нижняя Саксония).
• European Terrestrial Reference System 1989 (ETRS89 ) — система высот, принятая в Италии и ряде других европейских стран. Отсчет ведется по уровню Евразийской литосферной плиты, которая признается в данной системе неподвижной.
• Amsterdam Ordnance Datum или Normaal Amsterdams Peil (NAP) — система высот, принятая в 1879 году в Нидерландах и которая используется большей частью европейских стран. За точку отсчета принята отметка в центре Амстердама, которая находится на высоте 9 футов 5 дюймов (2,67 м) над уровнем моря.
• North American Datum (NAD) — система высот, принятая в Северной Америке: на территории США, Канады и Мексики. За свою историю уточнялась четыре раза. Последняя версия этой системы получила название «North American Vertical Datum of 1988 (NAVD88)». Это формализованное описание формы Земли с учетом специальных реперных точек, привязанных к координатам.

Отметка наводнения 1824 года

Над футштоком есть еще одна отметка: 3,67 метров, 1824 год. 7 (19) ноября 1824 года произошло самое разрушительное наводнение за всю историю Санкт-Петербурга и Кронштадта.

… Ни одно сражение эпохи парусных кораблей не нанесло таких потерь русскому флоту. … Только 12 кораблей смогли удержаться на якорях и швартовах. 53 линейных корабля и фрегата и 40 более мелких судов сорвало с мест и частично сбило в кучу в углу Военной гавани. Многие суда затонули, другие вынесло на берег, посадило на мель, стенки гаваней или на корпуса затонувших. — В.Я.Крестьянинов. Кронштадт. Крепость, город, порт. СПб., 2014. С.27

Под воду ушла практически вся территория Кронштадта, за исключением «Горы» — возвышенного участка в районе нынешних Интернациональной улицы (бывшая Богоявленская) и улицы Аммермана (бывшая Песочная). В целом, в городе не осталось ни одного неповрежденного военного или гражданского здания. Серьезный ущерб был причинен крепостным постройкам и фортам. Погибло 96 человек гражданского населения и военные, которые не могли оставить свой пост. Ущерб оценивался в несколько миллионов рублей — огромную по тем временам сумму.

Памятник блокадной колюшке

Напротив здания мареографа на стенке Обводного канала находится небольшой, но важный памятник рыбке-колюшке. Колюшка (ударение на ю ) — совсем маленькая рыбка. В блокадном городе, когда не осталось никаких других рыб, её ловили сачками. Из фарша колюшек жарили котлеты, которые казались настоящим деликатесом. Благодаря этой рыбешке тысячи блокадников избежали голодной смерти.

Инструкция

Установите альтиметр в режим начала работы. Первое, что вам стоит сделать - это выставить величину атмосферного давления. Исходный отсчет с того давления, которое может быть с вероятностью в 99% в времени, в который проводится измерение. Как (в зависимости от погодных условий), это величина колеблется от 950 до 1050 миллибар.

Откалибруйте датчик перед проведением замера. Для этого вам стоит обратить внимание на кнопку с направленной вверх стрелкой. Именно это поможет безошибочно определить те данные, которые вам требуются. Использование подсказок при включении главного меню прибора поможет вам провести все измерения и вычисления точно и быстро.

Проведите измерение исходных параметров для определения высоты. При удержании кнопки Set, которая есть во всех современных альтиметрах, автоматически в режим установок. Альтиметр покажет вам температуру воздуха и текущее давление, вычисленное на высоте. В таком случае вам предстоит уменьшить его до нормы над уровнем моря. Для этого нужно использовать кнопку со стрелкой и Set, которые смогут отрегулировать нужную вам величину. После этого есть два варианта вычисления высоты над уровнем моря. Первый – пошаговое изменение, которое выполняется вручную путем нажатия кнопок или в автоматическом режиме.

Перейдите в главное меню. После сохранения проведенных установок перейдите в режим главного меню. На дисплее отобразятся следующие данные – высота над уровнем моря и текущее атмосферное давление. Точность современных альтиметров – более 1 метра.

Обратите внимание

Внимательно относитесь к калибровке датчика. Ее стоит проводить столько раз, сколько замеров высоты над уровнем моря вы будете проводить. Такая необходимость постоянного регулирования связана с тем, что отклонения давления за день могут достигать 5 миллибар, а такая ошибка может служить причиной разбежки результатов величиной до нескольких десятков метров.

Полезный совет

При использовании альтиметра можно выбрать ту единицу измерения высоты, которая для вас наиболее удобна. Это могут быть футы, метры и др. (в зависимости от модели прибора). Для выбора единицы измерения стоит воспользоваться кнопкой со стрелкой. Если вам нужно сохранить полученные после проведения измерений данные, воспользуйтесь режимом сохранения – нажмите кнопку со стрелкой и Set. Альтиметр может работать в автоматическом режиме и фиксировать изменение данных с интервалом в 10 секунд.

Собираясь в горы, возьмите с собой альтиметр (высотометр), который позволит вам быть всегда информированным о высоте вашего нахождения. Это важно знать не только для ориентации, но для контроля за своим физическим состоянием.

Вам понадобится

• - механический или электронный высотометр.

Инструкция

Используйте альтиметр для определения окружающих гор. Механический прибор основан на простом принципе зависимости атмосферного от высоты над уровнем моря. Давление падает с увеличением высоты, пружина в приборе раскручивается и стрелка высоту с точностью до 1 м в зависимости от количества делений на циферблате. Сейчас появились электронные альтиметры.

Произведите высоты с помощью механического прибора. Установите стрелку на отметку 0 до начала восхождения, прибор вам высоту в метрах, на которую вы поднялись. Учтите, что погодные условия очень влияют на показания прибора. Если в течение для резко меняется атмосферное давление, нужно проводить перенастройку.

Самая высокая столица в мире - это столица государства Мексика (Мехико). Она располагается на высоте чуть более выше двух тысяч двухсот метров над уровнем. А знаете ли Вы высоту своего города над уровнем моря?

Для чего на может пригодится? Например для расчета атомсферного давления.

А от знания давления можно узнать например когда, в каком городе быстрее закипит вода и где она будет горячее (когда закипит). Опять же, ходят слухи, что чем выше живешь, (например в горах) тем проживешь дольше.

Хотя на мой взгляд у долгожителей в горах просто нет бешенных соседей, слушающих музыку по ночам или работающих перфоратором по утрам.

Но если нам легче жить от того, что наш город выше чем другие, то так и быть.

По поводу точности расчетов высоты над уровнем моря, это к Google API.

Например у Яндекса совсем другие данные. Например если мы возьмем город Уфа, но наш бот (взяв данные от google) считает, что город расположен на высоте 176.39 метров над уровнем моря, а Яндекс 136.7 метров. Вот так, между двумя поисковыми системами возникала "небольшая" ошибка в 40 метров.

Зато по Саратову таких расхождений нет.

Кому верить из них двоих, я оставлю на Ваше усмотрение. Вера, она материя тонкая.

Где еще может использоваться результат?

Опять же высота над уровнем моря, нам позволит в рассчитать например, как далеко мы можем увидеть, что там, на горизонте..

Кроме этого бот, рассчитает Вам радиус вектор от центра Земли до уровня моря по формуле, в километрах

Радиус вектор, который считает бот, учитывает в своем результате в том числе и высоту на уровнем моря, для конкретного населенного пункта.

Кстати, а относительного какого моря измеряется высота, где та нулевая точка относительно, котрой считают какова сила прилива, или насколько поднялся уровень того или иного участка океана?

Общепринятым этим морем считается Балтийское, так как оно меньше всего подверженно приливам и течениям. Таких мест, уровень которых можно взять за нулевую точку, на Земле несколько, но все они точки находятся где то там, где нет цивилизации, или вообще суши.

Рассчитаем несколько городов для примера.

Владивосток

Полученнная высота объекта на уровнем моря, в метрах