Высота над уровнем моря¶

Высота (в авиации и географии — абсолютная высота, альтитуда; от лат. altitudo — «высота») — одна из трёх пространственных координат точки, определяющая её расстояние по вертикали от принятого за начало отсчёта уровня, чаще всего от уровня моря. В зависимости от контекста термин «altitude» может обозначать высоту полёта летательного аппарата, высоту местности над уровнем моря или высоту небесного объекта над горизонтом. В русскоязычной научной и технической литературе для обозначения высоты над уровнем моря традиционно используется термин «абсолютная высота», тогда как «альтитуда» применяется реже и преимущественно в специальных текстах.

¶Системы отсчёта высоты

В геодезии и картографии различают несколько систем высот, которые определяются выбором исходной поверхности. Основной в России является Балтийская система высот, принятая в 1977 году, где за ноль принят среднемноголетний уровень Балтийского моря у Кронштадтского футштока. В других странах используются иные реперы: в США и Канаде — североамериканская система высот NAVD88, в странах Европы — нормальные высоты в рамках Европейской вертикальной референцной сети (EVRF).

При измерении высоты полёта воздушных судов используются три основных вида высот:

• абсолютная — относительно уровня моря;
• относительная — относительно точки взлёта или рельефа местности;
• барометрическая — вычисляемая по атмосферному давлению и приводимая к стандартным условиям.

¶Измерение высоты

Существует несколько методов определения высоты, различающихся по точности и области применения.

Геометрическое нивелирование — наиболее точный метод, основанный на последовательном измерении разности высот между соседними точками с помощью нивелира и реек. Применяется при строительстве, создании государственных геодезических сетей и прокладке инженерных коммуникаций.

Тригонометрическое нивелирование использует измерение вертикальных углов и расстояний теодолитом или тахеометром. Метод менее точен, чем геометрическое, но позволяет определять высоты труднодоступных вершин.

Барометрическое нивелирование основано на зависимости атмосферного давления от высоты. Используется при аэросъёмке и в альпинизме, однако даёт значительные погрешности из-за изменчивости погодных условий.

Спутниковые методы (GPS/ГЛОНАСС) определяют геодезическую высоту относительно эллипсоида Земли. Для перехода к ортометрической высоте (относительно геоида) требуется знание высоты квазигеоида в данной точке.

В авиации высотомеры работают по барометрическому принципу: с помощью приёмника статического давления измеряется атмосферное давление, которое пересчитывается в высоту по стандартной атмосфере. При полётах на эшелоне все воздушные суда используют единую настройку давления QNE (1013,25 гПа), что обеспечивает безопасные вертикальные интервалы между самолётами.

¶Высота в авиации

Для пилотов высота является критическим параметром, определяющим безопасность полёта. Различают следующие виды высот в авиации:

• Высота по давлению аэродрома (QFE) — высота относительно порога взлётно-посадочной полосы;
• Высота по давлению моря (QNH) — абсолютная высота, при которой на аэродроме высотомер показывает его высоту над уровнем моря;
• Эшелон полёта — стандартная высота, кратная 500 футам (в России — 300 м), используемая на крейсерском участке полёта.

Минимальная безопасная высота полёта устанавливается для каждого участка маршрута с учётом рельефа местности и препятствий. При заходе на посадку пилоты руководствуются высотой принятия решения — рубежом, ниже которого нельзя снижаться без визуального контакта с взлётно-посадочной полосой.

¶Влияние высоты на организм человека

С подъёмом на высоту снижается парциальное давление кислорода во вдыхаемом воздухе, что приводит к гипоксии. До высоты 2000–2500 м здоровый человек обычно не испытывает существенного дискомфорта. Выше 2500 м начинается зона возможного проявления горной болезни, симптомами которой являются головная боль, одышка, тошнота и нарушение сна.

Физиологи выделяют несколько высотных зон:

• до 1500 м — индифферентная зона;
• 1500–2500 м — зона полной компенсации;
• 2500–4500 м — зона неполной компенсации;
• 4500–7500 м — зона декомпенсации (критическая);
• выше 7500 м — смертельная зона без кислородного оборудования.

Акклиматизация к высоте происходит постепенно, в течение нескольких недель, за счёт увеличения концентрации гемоглобина в крови и учащения дыхания. Профессиональные альпинисты, совершающие восхождения на восьмитысячники, используют дополнительные баллоны с кислородом и соблюдают режим ротации: подъём в базовый лагерь, затем спуск для отдыха и повторный подъём.

¶Высота в астрономии

В астрономии высота светила — это угловое расстояние небесного объекта над математическим горизонтом, измеряемое в градусах от 0° до 90°. Вместе с азимутом высота образует горизонтальную систему координат. Высота полюса мира численно равна географической широте места наблюдения, что используется для навигационных определений.

¶Рекордные высоты

Наибольшую абсолютную высоту среди горных вершин имеет Джомолунгма (Эверст) — 8848,86 м над уровнем моря (по данным совместного измерения Китая и Непала 2020 года). Наивысшая точка России — гора Эльбрус (5642 м). Самая высокая точка поверхности Земли, наиболее удалённая от центра планеты, — вулкан Чимборасо в Эквадоре (6263 м), что объясняется экваториальным вздутием Земли.

В авиации рекорд высоты горизонтального полёта принадлежит советскому самолёту МиГ-25, достигшему в 1977 году высоты 37 650 м. Стратостат «Perlan 2» в 2018 году поднялся на высоту 23 200 м. Рекорд прыжка с парашютом из стратосферы установил Феликс Баумгартнер в 2012 году — 38 969 м.

¶Практическое значение

Знание высоты необходимо во многих сферах деятельности: при проектировании гидротехнических сооружений и расчёте водосборных бассейнов, в горнодобывающей промышленности для определения вскрышных работ, при строительстве высотных зданий и мостов, в метеорологии для приведения давления к уровню моря. На железных дорогах высота определяет условия эксплуатации подвижного состава: на участках выше 3000 м применяются специальные тепловозы с повышенной мощностью. В картографии высоты точек земной поверхности отображаются с помощью горизонталей и отметок, что позволяет оценивать крутизну склонов и характер рельефа.