地球知識局
文字 | 今夕 蔣宇希
策劃 | 自然資源部東海局辦公室
鳴謝 | 張釗 自然資源首席科學傳播專家
校對 | 朝乾 編輯 | 哈
世界上哪個國家的海拔落差最大？顯然是中國，咱們國家國土遼闊，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，相當于14座上海中心大廈疊起來。
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我們日常說一個地方的高度，通常都說海拔多少多少。海拔這個詞的本義，就是一個點高出海平面的距離。但實際上，并不存在一個統一的“全球海平面”。
因為地球不是一個完美的球體，質量分布也很不均勻。海水日日夜夜流動，地球引力、地形，都在影響著每一處海域的海平面高度。
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所以，這個海拔到底是什么標準的？珠穆朗瑪峰高8848.86米，這么精準的數據是從哪里開始算的？中國的“0”是從哪里開始的？
尋找中國的“海拔0點”
自然世界并沒有海平面的基準。海拔，是人類定下的標準。就像時間、長度、重量等等一樣，世界上有公尺、英尺也有市尺。這些標準，其實是一種權力。
現在中國的“海拔0點”（高程基準面），來自于青島驗潮站多年以來觀測出的黃海平均海平面高度。全國所有地形、地物的海拔高度，均以該基準面為起點測算，是測繪、建設、地理研究等領域的統一高程標準。
以黃海平均海平面為基準的中國水準零點
從1987年沿用至今
（圖：圖蟲創意）▼
但在1934年之前，中國其實并無基準可言。
“基準”一詞，背后蘊藏著巨大的力量。一個統一的標準，能減少整個社會在“配合做事”時的額外消耗和溝通障礙。
不管是古代君王治理國家、老百姓做買賣，還是現代國家搞大型工程、管理全國的土地資源。定一個能被廣泛認可和遵守的統一標準，能把各自為政的人、組織或地區，整合成配合順暢、高效協作的整體。
秦始皇在公元前221年就統一了度量衡，讓后續的稅賦征收、商品貿易、工程建設，都有了靠譜的標準。
秦代衡器-鐵權
是秦代推行度量衡統一政策的重要實物遺存
（河南博物院 圖：圖蟲創意）▼
但是在一只腳邁入工業化的近代中國，古代的標準已經逐漸失去了它的效力。大量自然科學領域的計量單位有著將“國際標準”與“中國標準統一”的需求。
這個時候，舊中國在這些新領域的標準，幾乎都是空白，包括海拔。
鴉片戰爭以后，英、俄、德等列強，各自在我國沿海的不同地方設立了驗潮站。它們把持著海洋觀測和海洋測繪權，服務于帝國主義列強的軍事航海和在華資源掠奪，這對中國的主權本就是一種侵害。
更何況，當時列強們的標準也不統一，中華大地上同時有著 “塘沽高程零點”“廣州高程零點”等標準。
這些標準制定的背后原因
正是清政府在兩次鴉片戰爭中的失利導致
（上：1841年英軍炮轟廣州）
（下：1860年大沽炮臺之戰）▼
這會造成什么后果呢？舉個例子，如果中國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”算高程，南段按“廣州高程零點”設計，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，火車就沒法平穩通過，只能拆了重鋪。
民國及以前，中國“海拔0點”就是這么混亂。甚至連當時首都南京的具體海拔，都有好幾種不同的說法。
為什么是坎門？
直到1927年，國民政府設立陸地測量局，決定自主建設驗潮所，海歸學者、“中國測量之父”曹謨擔起了重任。
在接受了任務后，曹謨花費了數年時間，在全國各地翻山越嶺、穿越灘涂，最終選定了建設驗潮所的位置：坎門。
坎門這個地方，今天屬于浙江省臺州市下轄縣級市玉環。玉環市位于玉環半島上，三面環海，而坎門就在這個半島的東南角，直面東海。
這里遠離大江大河的入海口，入海的河流和淤積的泥沙干擾不到坎門的海面。也不是近岸海灣地形，這里的潮汐漲落與整個東海海域都沒有什么大差別。
坎門站附近海域▼
坎門所面對的海域，內有兩條海蝕沖溝，能連通外海；外有一條鯧魚岙山脊，能阻擋臺風風浪。
既能準確捕捉到東海海面的潮起潮落，不會因為臨近海岸就有潮位偏差；又能不受極端天氣的影響，如臺風浪、風暴潮帶來的劇烈波動對于數據的干擾。
而且坎門在中國海岸線的中間位置，是一個非常理想的驗潮位置。
自然資源部玉環海洋站▼
正如剛學走路的嬰兒一樣，最初的幾步總是蹣跚，坎門驗潮站也同樣命運多舛。
1930年，坎門驗潮站建設成功并開始記錄潮汐數據。建站總共花費了800大洋，這是經過曹謨反復核算，從國民政府有限的測繪預算當中節省下來的經費。
中國人自己修建的第一座驗潮站-坎門站▼
坎門驗潮站從1930年5月正式開始觀測潮汐，但僅運行了16個月，就因為洋松板搭建的驗潮井被海水侵蝕腐朽，不得不中止觀測。
后來對驗潮井做了升級，改成用鋼筋混凝土澆筑，材質結實耐腐，能長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題。
坎門站老驗潮站▼
更關鍵的是，驗潮站還在驗潮井外面加了三道特殊的擋浪墻（也叫回瀾閘）。這三道墻設計巧妙：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出的通道。能削弱海浪的沖擊，保障觀測數據的穩定性。
直到今天，坎門站的驗潮井還是那次改建后留下的基礎，已經將近100年了，都沒有出現結構性問題。
2001年又對驗潮站進行了維修改造
以便其更好行使使命▼
坎門驗潮站建立之后，就展示出它的價值。經過1930年至1934年的潮位觀測，中國有了第一個自主測算的“海拔0點”：坎門平均海平面。
坎門基準原點（252號）▼
1936年起，坎門零點通過二五二號原點引測到河北、廣東、陜西等17個省。
坎門零點的確認，象征著中國海拔基準測算邁出了跨時代的第一步。從此，“用外國人的尺子量中國海”的歷史結束了。
跨越百年的時空坐標
值得注意的是，海拔基準的測定，需要依賴長期、穩定且連續的潮汐觀測數據。因為每年潮汐漲落的高度總有細微的差異，只有通過多年數據計算出的平均海平面，才能作為可靠的高程起算零點。
坎門零點對于1956年建立全國統一的高程起算點，起到了關鍵性作用。
1965年，國家海洋局東海分局成立，肩負起我國東海海區的近海調查、臺站管理等工作，坎門站又改名為國家海洋局東海分局坎門海洋站，開展海洋水文、氣象觀測。
坎門海洋站老站房▼
1970年9月，坎門海洋站開始向國家海洋局預報總臺書面報告災害性天氣所引起的當地水位變化情況。
1987年，坎門海洋站通過國家海洋局情報研究所向太平洋海平面資料中心報送日平均值。
1992年，國家海洋局批復同意國家海洋信息中心提出的包括坎門在內的水位資料國際交換。國家海洋信息中心代表國家參加GLOSS計劃，自1993年開始，每年向夏威夷大學全球海洋水位資料中心提供坎門等7站平均水位資料。
60年過去，國家海洋局東海分局也更名為自然資源部東海局，但無論怎么更改，海區的海洋觀測預報工作始終都是東海局的核心工作之一。機構職能在深化，服務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的監測數據，轉化為守護人民群眾生命財產安全、服務沿海經濟社會發展的堅實力量。
1998年成立的玉環縣海洋預報臺▼
近年來，東海局穩定運行海區級國家海洋立體觀測網，62個海洋觀測站點的實時數據、整點數據、正點數據接收率均達到98%以上。
也正因如此，當風暴潮等海洋災害來臨的時候，實時監測的海洋數據能夠為政府防御決策部署和公眾避險提供有力支撐，有效減輕災害損失。
2018年坎門站氣象觀測場▼
2024年，東海局高效應對海區災害性海浪過程28次、風暴潮過程7次，其中正面登陸東海沿海的臺風3個，特別是13號臺風“貝碧嘉”為1949年以來登陸上海的最強臺風，但整個主汛期東海區未發生重大海洋災害，東海局所轄海洋觀測站點持續不斷的海洋數據功不可沒。
如今，東海局已經擁有了62個海洋觀測站點，24小時不間斷地監測記錄著東海的實時數據。
第三次全國文物普查，坎門驗潮所舊址被列為百大新發現。2013年3月5日，坎門驗潮所被公布為第七批全國重點文物保護單位。
時至今日，坎門站的傳承已經將近百年。作為由中國人自主選址、設計并建造的第一座長期驗潮所，它的建成意味著一個真正服務于中國人民的驗潮站開始運行，標志著我國打破了列強對海洋潮汐觀測和高程基準設定的把控。
在新的時代，有新的使命▼
今天我們能看到的這座小巧卻飽經滄桑的驗潮站，承載著中國人自主開展海平面觀測，建立全國高程基準，維護國家海洋權益的沉甸甸的歷史，更鮮活記錄了一段民族自強的生動案例。
百年風起云卷，不過瞬息。浩瀚東海，潮起潮落、星月交替，但亙古不變的是先輩求真務實的風骨，和東海人艱苦奮斗、自強不息的精神。這種精神力量，今天仍在推動中國海洋探索事業駛向更遠的航程。
指導單位 | 自然資源部東海局
*本文內容為作者提供，不代表地球知識局立場
封面：地球知識局
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