地球知識(shí)局

文字 | 今夕 蔣宇希

策劃 | 自然資源部東海局辦公室

鳴謝 | 張釗 自然資源首席科學(xué)傳播專(zhuān)家

校對(duì) | 朝乾 編輯 | 哈

世界上哪個(gè)國(guó)家的海拔落差最大？顯然是中國(guó)，咱們國(guó)家國(guó)土遼闊，有最高的珠穆朗瑪峰，最低的吐魯番盆地。

這一高一低，海拔落差足足有9003米，相當(dāng)于14座上海中心大廈疊起來(lái)。

我們?nèi)粘Ｕf(shuō)一個(gè)地方的高度，通常都說(shuō)海拔多少多少。海拔這個(gè)詞的本義，就是一個(gè)點(diǎn)高出海平面的距離。但實(shí)際上，并不存在一個(gè)統(tǒng)一的“全球海平面”。

因?yàn)榈厍虿皇且粋€(gè)完美的球體，質(zhì)量分布也很不均勻。海水日日夜夜流動(dòng)，地球引力、地形，都在影響著每一處海域的海平面高度。

所以，這個(gè)海拔到底是什么標(biāo)準(zhǔn)的？珠穆朗瑪峰高8848.86米，這么精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)是從哪里開(kāi)始算的？中國(guó)的“0”是從哪里開(kāi)始的？

尋找中國(guó)的“海拔0點(diǎn)”

自然世界并沒(méi)有海平面的基準(zhǔn)。海拔，是人類(lèi)定下的標(biāo)準(zhǔn)。就像時(shí)間、長(zhǎng)度、重量等等一樣，世界上有公尺、英尺也有市尺。這些標(biāo)準(zhǔn)，其實(shí)是一種權(quán)力。

現(xiàn)在中國(guó)的“海拔0點(diǎn)”（高程基準(zhǔn)面），來(lái)自于青島驗(yàn)潮站多年以來(lái)觀測(cè)出的黃海平均海平面高度。全國(guó)所有地形、地物的海拔高度，均以該基準(zhǔn)面為起點(diǎn)測(cè)算，是測(cè)繪、建設(shè)、地理研究等領(lǐng)域的統(tǒng)一高程標(biāo)準(zhǔn)。

以黃海平均海平面為基準(zhǔn)的中國(guó)水準(zhǔn)零點(diǎn)

從1987年沿用至今

（圖：圖蟲(chóng)創(chuàng)意）▼

但在1934年之前，中國(guó)其實(shí)并無(wú)基準(zhǔn)可言。

“基準(zhǔn)”一詞，背后蘊(yùn)藏著巨大的力量。一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，能減少整個(gè)社會(huì)在“配合做事”時(shí)的額外消耗和溝通障礙。

不管是古代君王治理國(guó)家、老百姓做買(mǎi)賣(mài)，還是現(xiàn)代國(guó)家搞大型工程、管理全國(guó)的土地資源。定一個(gè)能被廣泛認(rèn)可和遵守的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，能把各自為政的人、組織或地區(qū)，整合成配合順暢、高效協(xié)作的整體。

秦始皇在公元前221年就統(tǒng)一了度量衡，讓后續(xù)的稅賦征收、商品貿(mào)易、工程建設(shè)，都有了靠譜的標(biāo)準(zhǔn)。

秦代衡器-鐵權(quán)

是秦代推行度量衡統(tǒng)一政策的重要實(shí)物遺存

（河南博物院 圖：圖蟲(chóng)創(chuàng)意）▼

但是在一只腳邁入工業(yè)化的近代中國(guó)，古代的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)逐漸失去了它的效力。大量自然科學(xué)領(lǐng)域的計(jì)量單位有著將“國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)”與“中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一”的需求。

這個(gè)時(shí)候，舊中國(guó)在這些新領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)，幾乎都是空白，包括海拔。

鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)以后，英、俄、德等列強(qiáng)，各自在我國(guó)沿海的不同地方設(shè)立了驗(yàn)潮站。它們把持著海洋觀測(cè)和海洋測(cè)繪權(quán)，服務(wù)于帝國(guó)主義列強(qiáng)的軍事航海和在華資源掠奪，這對(duì)中國(guó)的主權(quán)本就是一種侵害。

更何況，當(dāng)時(shí)列強(qiáng)們的標(biāo)準(zhǔn)也不統(tǒng)一，中華大地上同時(shí)有著 “塘沽高程零點(diǎn)”“廣州高程零點(diǎn)”等標(biāo)準(zhǔn)。

這些標(biāo)準(zhǔn)制定的背后原因

正是清政府在兩次鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)中的失利導(dǎo)致

（上：1841年英軍炮轟廣州）

（下：1860年大沽炮臺(tái)之戰(zhàn)）▼

這會(huì)造成什么后果呢？舉個(gè)例子，如果中國(guó)要修建一條從北京到武漢的鐵路，北段工程師用“塘沽高程零點(diǎn)”算高程，南段按“廣州高程零點(diǎn)”設(shè)計(jì)，那么兩端鐵路銜接處，軌道高程可能相差幾厘米甚至十幾厘米，火車(chē)就沒(méi)法平穩(wěn)通過(guò)，只能拆了重鋪。

民國(guó)及以前，中國(guó)“海拔0點(diǎn)”就是這么混亂。甚至連當(dāng)時(shí)首都南京的具體海拔，都有好幾種不同的說(shuō)法。

為什么是坎門(mén)？

直到1927年，國(guó)民政府設(shè)立陸地測(cè)量局，決定自主建設(shè)驗(yàn)潮所，海歸學(xué)者、“中國(guó)測(cè)量之父”曹謨擔(dān)起了重任。

在接受了任務(wù)后，曹謨花費(fèi)了數(shù)年時(shí)間，在全國(guó)各地翻山越嶺、穿越灘涂，最終選定了建設(shè)驗(yàn)潮所的位置：坎門(mén)。

坎門(mén)這個(gè)地方，今天屬于浙江省臺(tái)州市下轄縣級(jí)市玉環(huán)。玉環(huán)市位于玉環(huán)半島上，三面環(huán)海，而坎門(mén)就在這個(gè)半島的東南角，直面東海。

這里遠(yuǎn)離大江大河的入?？?/strong>，入海的河流和淤積的泥沙干擾不到坎門(mén)的海面。也不是近岸海灣地形，這里的潮汐漲落與整個(gè)東海海域都沒(méi)有什么大差別。

坎門(mén)站附近海域▼

坎門(mén)所面對(duì)的海域，內(nèi)有兩條海蝕沖溝，能連通外海；外有一條鯧魚(yú)岙山脊，能阻擋臺(tái)風(fēng)風(fēng)浪。

既能準(zhǔn)確捕捉到東海海面的潮起潮落，不會(huì)因?yàn)榕R近海岸就有潮位偏差；又能不受極端天氣的影響，如臺(tái)風(fēng)浪、風(fēng)暴潮帶來(lái)的劇烈波動(dòng)對(duì)于數(shù)據(jù)的干擾。

而且坎門(mén)在中國(guó)海岸線的中間位置，是一個(gè)非常理想的驗(yàn)潮位置。

自然資源部玉環(huán)海洋站▼

正如剛學(xué)走路的嬰兒一樣，最初的幾步總是蹣跚，坎門(mén)驗(yàn)潮站也同樣命運(yùn)多舛。

1930年，坎門(mén)驗(yàn)潮站建設(shè)成功并開(kāi)始記錄潮汐數(shù)據(jù)。建站總共花費(fèi)了800大洋，這是經(jīng)過(guò)曹謨反復(fù)核算，從國(guó)民政府有限的測(cè)繪預(yù)算當(dāng)中節(jié)省下來(lái)的經(jīng)費(fèi)。

中國(guó)人自己修建的第一座驗(yàn)潮站-坎門(mén)站▼

坎門(mén)驗(yàn)潮站從1930年5月正式開(kāi)始觀測(cè)潮汐，但僅運(yùn)行了16個(gè)月，就因?yàn)?strong>洋松板搭建的驗(yàn)潮井被海水侵蝕腐朽，不得不中止觀測(cè)。

后來(lái)對(duì)驗(yàn)潮井做了升級(jí)，改成用鋼筋混凝土澆筑，材質(zhì)結(jié)實(shí)耐腐，能長(zhǎng)期泡在海水里而不損壞，從根上解決了之前井體容易壞的問(wèn)題。

坎門(mén)站老驗(yàn)潮站▼

更關(guān)鍵的是，驗(yàn)潮站還在驗(yàn)潮井外面加了三道特殊的擋浪墻（也叫回瀾閘）。這三道墻設(shè)計(jì)巧妙：底部是透空的，不是完全封死的水泥墻，留了能讓海水自由進(jìn)出的通道。能削弱海浪的沖擊，保障觀測(cè)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。

直到今天，坎門(mén)站的驗(yàn)潮井還是那次改建后留下的基礎(chǔ)，已經(jīng)將近100年了，都沒(méi)有出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性問(wèn)題。

2001年又對(duì)驗(yàn)潮站進(jìn)行了維修改造

以便其更好行使使命▼

坎門(mén)驗(yàn)潮站建立之后，就展示出它的價(jià)值。經(jīng)過(guò)1930年至1934年的潮位觀測(cè)，中國(guó)有了第一個(gè)自主測(cè)算的“海拔0點(diǎn)”：坎門(mén)平均海平面。

坎門(mén)基準(zhǔn)原點(diǎn)（252號(hào)）▼

1936年起，坎門(mén)零點(diǎn)通過(guò)二五二號(hào)原點(diǎn)引測(cè)到河北、廣東、陜西等17個(gè)省。

坎門(mén)零點(diǎn)的確認(rèn)，象征著中國(guó)海拔基準(zhǔn)測(cè)算邁出了跨時(shí)代的第一步。從此，“用外國(guó)人的尺子量中國(guó)海”的歷史結(jié)束了。

跨越百年的時(shí)空坐標(biāo)

值得注意的是，海拔基準(zhǔn)的測(cè)定，需要依賴長(zhǎng)期、穩(wěn)定且連續(xù)的潮汐觀測(cè)數(shù)據(jù)。因?yàn)槊磕瓿毕珴q落的高度總有細(xì)微的差異，只有通過(guò)多年數(shù)據(jù)計(jì)算出的平均海平面，才能作為可靠的高程起算零點(diǎn)。

坎門(mén)零點(diǎn)對(duì)于1956年建立全國(guó)統(tǒng)一的高程起算點(diǎn)，起到了關(guān)鍵性作用。

1965年，國(guó)家海洋局東海分局成立，肩負(fù)起我國(guó)東海海區(qū)的近海調(diào)查、臺(tái)站管理等工作，坎門(mén)站又改名為國(guó)家海洋局東海分局坎門(mén)海洋站，開(kāi)展海洋水文、氣象觀測(cè)。

坎門(mén)海洋站老站房▼

1970年9月，坎門(mén)海洋站開(kāi)始向國(guó)家海洋局預(yù)報(bào)總臺(tái)書(shū)面報(bào)告災(zāi)害性天氣所引起的當(dāng)?shù)厮蛔兓闆r。

1987年，坎門(mén)海洋站通過(guò)國(guó)家海洋局情報(bào)研究所向太平洋海平面資料中心報(bào)送日平均值。

1992年，國(guó)家海洋局批復(fù)同意國(guó)家海洋信息中心提出的包括坎門(mén)在內(nèi)的水位資料國(guó)際交換。國(guó)家海洋信息中心代表國(guó)家參加GLOSS計(jì)劃，自1993年開(kāi)始，每年向夏威夷大學(xué)全球海洋水位資料中心提供坎門(mén)等7站平均水位資料。

60年過(guò)去，國(guó)家海洋局東海分局也更名為自然資源部東海局，但無(wú)論怎么更改，海區(qū)的海洋觀測(cè)預(yù)報(bào)工作始終都是東海局的核心工作之一。機(jī)構(gòu)職能在深化，服務(wù)人民的初心始終未變。如今，自然資源部東海局正將這些寶貴且持續(xù)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)化為守護(hù)人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全、服務(wù)沿海經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的堅(jiān)實(shí)力量。

1998年成立的玉環(huán)縣海洋預(yù)報(bào)臺(tái)▼

近年來(lái)，東海局穩(wěn)定運(yùn)行海區(qū)級(jí)國(guó)家海洋立體觀測(cè)網(wǎng)，62個(gè)海洋觀測(cè)站點(diǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、整點(diǎn)數(shù)據(jù)、正點(diǎn)數(shù)據(jù)接收率均達(dá)到98%以上。

也正因如此，當(dāng)風(fēng)暴潮等海洋災(zāi)害來(lái)臨的時(shí)候，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的海洋數(shù)據(jù)能夠為政府防御決策部署和公眾避險(xiǎn)提供有力支撐，有效減輕災(zāi)害損失。

2018年坎門(mén)站氣象觀測(cè)場(chǎng)▼

2024年，東海局高效應(yīng)對(duì)海區(qū)災(zāi)害性海浪過(guò)程28次、風(fēng)暴潮過(guò)程7次，其中正面登陸東海沿海的臺(tái)風(fēng)3個(gè)，特別是13號(hào)臺(tái)風(fēng)“貝碧嘉”為1949年以來(lái)登陸上海的最強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，但整個(gè)主汛期東海區(qū)未發(fā)生重大海洋災(zāi)害，東海局所轄海洋觀測(cè)站點(diǎn)持續(xù)不斷的海洋數(shù)據(jù)功不可沒(méi)。

如今，東海局已經(jīng)擁有了62個(gè)海洋觀測(cè)站點(diǎn)，24小時(shí)不間斷地監(jiān)測(cè)記錄著東海的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

第三次全國(guó)文物普查，坎門(mén)驗(yàn)潮所舊址被列為百大新發(fā)現(xiàn)。2013年3月5日，坎門(mén)驗(yàn)潮所被公布為第七批全國(guó)重點(diǎn)文物保護(hù)單位。

時(shí)至今日，坎門(mén)站的傳承已經(jīng)將近百年。作為由中國(guó)人自主選址、設(shè)計(jì)并建造的第一座長(zhǎng)期驗(yàn)潮所，它的建成意味著一個(gè)真正服務(wù)于中國(guó)人民的驗(yàn)潮站開(kāi)始運(yùn)行，標(biāo)志著我國(guó)打破了列強(qiáng)對(duì)海洋潮汐觀測(cè)和高程基準(zhǔn)設(shè)定的把控。

在新的時(shí)代，有新的使命▼

今天我們能看到的這座小巧卻飽經(jīng)滄桑的驗(yàn)潮站，承載著中國(guó)人自主開(kāi)展海平面觀測(cè)，建立全國(guó)高程基準(zhǔn)，維護(hù)國(guó)家海洋權(quán)益的沉甸甸的歷史，更鮮活記錄了一段民族自強(qiáng)的生動(dòng)案例。

百年風(fēng)起云卷，不過(guò)瞬息。浩瀚東海，潮起潮落、星月交替，但亙古不變的是先輩求真務(wù)實(shí)的風(fēng)骨，和東海人艱苦奮斗、自強(qiáng)不息的精神。這種精神力量，今天仍在推動(dòng)中國(guó)海洋探索事業(yè)駛向更遠(yuǎn)的航程。

指導(dǎo)單位 | 自然資源部東海局

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