海抜高度(標高)

友達と身長を比べるとき、ひとりは階段の上に、ひとりは床に立っていたら、正しく比べられませんよね。みんなが同じ平らな床の上に並んで立ってはじめて、誰が高いかがはっきり分かります。

地形の高さを測るときも同じです。地面は場所ごとに高さがばらばらなので、足元の地面を基準にしてしまうと、お互いの高さを比べることができません。たとえば、高原に建つ5階建てのビルは、海辺に建つ10階建てのビルより、実は空にずっと近い場所に浮かんでいることもあるのです。

そこで科学者たちは、地球全体をぐるりと取り囲む海に注目しました。水は重力によって低いほうへ流れ、自然と水平になろうとするため、地球上の海は巨大なひとつの共通の床の役割を果たせます。この海面を0メートルと決めたことで、世界中の山や都市の高さを、海という同じものさしで測れるようになったのです。

ところが、海水はじっとしてくれません。風が吹けば波が立ち、月と太陽の引力のせいで1日に2回、満潮と干潮が訪れて、高さがしょっちゅう変わります。

ですから、ある瞬間の海の高さを基準線にすることはできません。その代わりに、験潮場に潮位計(海水の高さを測る機械)を置いて、少なくとも数年から数十年にわたって満ち引きの高低をていねいに記録し、そのすべての値を数学的に平均して、長い時間をかけて観測した平均海面を計算します。

こうして求めた0メートルの基準を、毎回海まで出かけて確かめるわけにはいきません。そこで、陸地のしっかりした地面の上に「複製」しておく施設が水準原点です。日本では、東京湾の平均海面を基準にして、東京・永田町の国会前庭に水準原点が設けられています。その高さは24.39メートルほどに定められていて、陸地の標高はここを基準に測られています(韓国では仁川沖の平均海面を基準に、26.6871メートルの水準原点を置いています)。ただし、離島のように陸地と直接つないで測量しにくい島は、別の基準を使います。

もう少し正確に言うと、地球は完全な球形ではないため、海面も、つるりとした球のような形にはなりません。地球内部の岩石の密度はまちまちで、重力がごくわずかに違いますし、自転による遠心力も加わって、海水の表面は目に見えないレベルでぼこぼこと起伏しています。

測地学者たちは、この重力のバランスをもとに計算した理想的な海面をジオイド(Geoid)と呼びます。現代の精密な衛星測位システム(GPS)や地図づくりでは、このジオイドのモデルをもとに、標高をいっそう精密に補正しています。

また、日常で言う「山の高さ」と海抜高度を区別することも大切です。ある山の海抜高度が1,000メートルだからといって、山のふもとから頂上まで1,000メートル登らなければならないわけではありません。すでに海抜800メートルの高原にある山なら、実際に私たちが登る山そのものの高さは、200メートルにすぎないからです。