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地球知识局
文字 | 今夕 蒋宇希
策划 | 自然资源部东海局办公室
鸣谢 | 张钊 自然资源首席科学传播专家
校对 | 朝乾 编辑 | 哈
世界上哪个国家的海拔落差最大？显然是中国，咱们国家国土辽阔，有最高的珠穆朗玛峰，最低的吐鲁番盆地。
这一高一低，海拔落差足足有9003米，相当于14座上海中心大厦叠起来。
我们日常说一个地方的高度，通常都说海拔多少多少。海拔这个词的本义，就是一个点高出海平面的距离。但实际上，并不存在一个统一的“全球海平面”。
因为地球不是一个完美的球体，质量分布也很不均匀。海水日日夜夜流动，地球引力、地形，都在影响着每一处海域的海平面高度。
所以，这个海拔到底是什么标准的？珠穆朗玛峰高8848.86米，这么精准的数据是从哪里开始算的？中国的“0”是从哪里开始的？
寻找中国的“海拔0点”
自然世界并没有海平面的基准。海拔，是人类定下的标准。就像时间、长度、重量等等一样，世界上有公尺、英尺也有市尺。这些标准，其实是一种权力。
现在中国的“海拔0点”（高程基准面），来自于青岛验潮站多年以来观测出的黄海平均海平面高度。全国所有地形、地物的海拔高度，均以该基准面为起点测算，是测绘、建设、地理研究等领域的统一高程标准。
以黄海平均海平面为基准的中国水准零点，从1987年沿用至今（图：图虫创意）
以黄海平均海平面为基准的中国水准零点，从1987年沿用至今（图：图虫创意）
但在1934年之前，中国其实并无基准可言。
“基准”一词，背后蕴藏着巨大的力量。一个统一的标准，能减少整个社会在“配合做事”时的额外消耗和沟通障碍。
不管是古代君王治理国家、老百姓做买卖，还是现代国家搞大型工程、管理全国的土地资源。定一个能被广泛认可和遵守的统一标准，能把各自为政的人、组织或地区，整合成配合顺畅、高效协作的整体。
秦始皇在公元前221年就统一了度量衡，让后续的税赋征收、商品贸易、工程建设，都有了靠谱的标准。
秦代衡器-铁权，是秦代推行度量衡统一政策的重要实物遗存（河南博物院 图：图虫创意）
秦代衡器-铁权，是秦代推行度量衡统一政策的重要实物遗存（河南博物院 图：图虫创意）
但是在一只脚迈入工业化的近代中国，古代的标准已经逐渐失去了它的效力。大量自然科学领域的计量单位有着将“国际标准”与“中国标准统一”的需求。
这个时候，旧中国在这些新领域的标准，几乎都是空白，包括海拔。
鸦片战争以后，英、俄、德等列强，各自在我国沿海的不同地方设立了验潮站。它们把持着海洋观测和海洋测绘权，服务于帝国主义列强的军事航海和在华资源掠夺，这对中国的主权本就是一种侵害。
更何况，当时列强们的标准也不统一，中华大地上同时有着 “塘沽高程零点”“广州高程零点”等标准。
这些标准制定的背后原因，正是清政府在两次鸦片战争中的失利导致。
1841年英军炮轰广州
1841年英军炮轰广州
1860年大沽炮台之战
1860年大沽炮台之战
这会造成什么后果呢？举个例子，如果中国要修建一条从北京到武汉的铁路，北段工程师用“塘沽高程零点”算高程，南段按“广州高程零点”设计，那么两端铁路衔接处，轨道高程可能相差几厘米甚至十几厘米，火车就没法平稳通过，只能拆了重铺。
民国及以前，中国“海拔0点”就是这么混乱。甚至连当时首都南京的具体海拔，都有好几种不同的说法。
为什么是坎门？
直到1927年，国民政府设立陆地测量局，决定自主建设验潮所，海归学者、“中国测量之父”曹谟担起了重任。
在接受了任务后，曹谟花费了数年时间，在全国各地翻山越岭、穿越滩涂，最终选定了建设验潮所的位置：坎门。
坎门这个地方，今天属于浙江省台州市下辖县级市玉环。玉环市位于玉环半岛上，三面环海，而坎门就在这个半岛的东南角，直面东海。
这里远离大江大河的入海口，入海的河流和淤积的泥沙干扰不到坎门的海面。也不是近岸海湾地形，这里的潮汐涨落与整个东海海域都没有什么大差别。
坎门站附近海域
坎门站附近海域
坎门所面对的海域，内有两条海蚀冲沟，能连通外海；外有一条鲳鱼岙山脊，能阻挡台风风浪。
既能准确捕捉到东海海面的潮起潮落，不会因为临近海岸就有潮位偏差；又能不受极端天气的影响，如台风浪、风暴潮带来的剧烈波动对于数据的干扰。
而且坎门在中国海岸线的中间位置，是一个非常理想的验潮位置。
自然资源部玉环海洋站
自然资源部玉环海洋站
正如刚学走路的婴儿一样，最初的几步总是蹒跚，坎门验潮站也同样命运多舛。
1930年，坎门验潮站建设成功并开始记录潮汐数据。建站总共花费了800大洋，这是经过曹谟反复核算，从国民政府有限的测绘预算当中节省下来的经费。
中国人自己修建的第一座验潮站-坎门站
中国人自己修建的第一座验潮站-坎门站
坎门验潮站从1930年5月正式开始观测潮汐，但仅运行了16个月，就因为洋松板搭建的验潮井被海水侵蚀腐朽，不得不中止观测。
后来对验潮井做了升级，改成用钢筋混凝土浇筑，材质结实耐腐，能长期泡在海水里而不损坏，从根上解决了之前井体容易坏的问题。
坎门站老验潮站
坎门站老验潮站
更关键的是，验潮站还在验潮井外面加了三道特殊的挡浪墙（也叫回澜闸）。这三道墙设计巧妙：底部是透空的，不是完全封死的水泥墙，留了能让海水自由进出的通道。能削弱海浪的冲击，保障观测数据的稳定性。
直到今天，坎门站的验潮井还是那次改建后留下的基础，已经将近100年了，都没有出现结构性问题。
坎门验潮站建立之后，就展示出它的价值。经过1930年至1934年的潮位观测，中国有了第一个自主测算的“海拔0点”：坎门平均海平面。
坎门基准原点（252号）
坎门基准原点（252号）
1936年起，坎门零点通过二五二号原点引测到河北、广东、陕西等17个省。
坎门零点的确认，象征着中国海拔基准测算迈出了跨时代的第一步。从此，“用外国人的尺子量中国海”的历史结束了。
跨越百年的时空坐标
值得注意的是，海拔基准的测定，需要依赖长期、稳定且连续的潮汐观测数据。因为每年潮汐涨落的高度总有细微的差异，只有通过多年数据计算出的平均海平面，才能作为可靠的高程起算零点。
坎门零点对于1956年建立全国统一的高程起算点，起到了关键性作用。
1965年，国家海洋局东海分局成立，肩负起我国东海海区的近海调查、台站管理等工作，坎门站又改名为国家海洋局东海分局坎门海洋站，开展海洋水文、气象观测。
坎门海洋站老站房
坎门海洋站老站房
1970年9月，坎门海洋站开始向国家海洋局预报总台书面报告灾害性天气所引起的当地水位变化情况。
1987年，坎门海洋站通过国家海洋局情报研究所向太平洋海平面资料中心报送日平均值。
1992年，国家海洋局批复同意国家海洋信息中心提出的包括坎门在内的水位资料国际交换。国家海洋信息中心代表国家参加GLOSS计划，自1993年开始，每年向夏威夷大学全球海洋水位资料中心提供坎门等7站平均水位资料。
60年过去，国家海洋局东海分局也更名为自然资源部东海局，但无论怎么更改，海区的海洋观测预报工作始终都是东海局的核心工作之一。机构职能在深化，服务人民的初心始终未变。如今，自然资源部东海局正将这些宝贵且持续的监测数据，转化为守护人民群众生命财产安全、服务沿海经济社会发展的坚实力量。
1998年成立的玉环县海洋预报台
1998年成立的玉环县海洋预报台
近年来，东海局稳定运行海区级国家海洋立体观测网，62个海洋观测站点的实时数据、整点数据、正点数据接收率均达到98%以上。
也正因如此，当风暴潮等海洋灾害来临的时候，实时监测的海洋数据能够为政府防御决策部署和公众避险提供有力支撑，有效减轻灾害损失。
2018年坎门站气象观测场
2018年坎门站气象观测场
2024年，东海局高效应对海区灾害性海浪过程28次、风暴潮过程7次，其中正面登陆东海沿海的台风3个，特别是13号台风“贝碧嘉”为1949年以来登陆上海的最强台风，但整个主汛期东海区未发生重大海洋灾害，东海局所辖海洋观测站点持续不断的海洋数据功不可没。
如今，东海局已经拥有了62个海洋观测站点，24小时不间断地监测记录着东海的实时数据。
第三次全国文物普查，坎门验潮所旧址被列为百大新发现。2013年3月5日，坎门验潮所被公布为第七批全国重点文物保护单位。
时至今日，坎门站的传承已经将近百年。作为由中国人自主选址、设计并建造的第一座长期验潮所，它的建成意味着一个真正服务于中国人民的验潮站开始运行，标志着我国打破了列强对海洋潮汐观测和高程基准设定的把控。
今天我们能看到的这座小巧却饱经沧桑的验潮站，承载着中国人自主开展海平面观测，建立全国高程基准，维护国家海洋权益的沉甸甸的历史，更鲜活记录了一段民族自强的生动案例。
百年风起云卷，不过瞬息。浩瀚东海，潮起潮落、星月交替，但亘古不变的是先辈求真务实的风骨，和东海人艰苦奋斗、自强不息的精神。这种精神力量，今天仍在推动中国海洋探索事业驶向更远的航程。
指导单位 | 自然资源部东海局
*本文内容为作者提供，不代表地球知识局立场
封面：地球知识局
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