地球的结构形状是怎样的(地球的形状是你想象的那样吗)

今天是第52个世界地球日。

借着这个特殊的日子,我们来聊一聊地球的形状。

对于今天的人们来说,似乎这是个很简单的问题,然而对于古代先民来说,地球的形状却是个困扰千年的难题。

在我国古代,人们对地球的形状有过很多猜想,其中最早且比较具有代表性的就是——“盖天说”,认为“天圆如张盖,地方如棋局”。

地球的结构形状是怎样的(地球的形状是你想象的那样吗)(1)

天圆如张盖,地方如棋局

后来,随着人们对自然现象和规律的不断认识,出现了革命性的观点——“浑天说”,认为天和地是球形的。

“浑天说”的代表人物——落下闳(西汉)曾发明了球形的“浑天仪”,并用其来观测天象。东汉的张衡也是“浑天说”重要的代表人物,他认为:天是一个大圆球,地被天包在其中,就像鸡蛋黄被包在鸡蛋里一样。张衡还对落下闳的浑天仪进行了改进,发明了“漏水转浑天仪”。

地球的结构形状是怎样的(地球的形状是你想象的那样吗)(2)

漏水转浑天仪

地球的结构形状是怎样的(地球的形状是你想象的那样吗)(3)

张衡

在古希腊,人们因为从事远洋贸易而在海上航行,他们发现远处驶来的帆船,最先看到的是船帆,然后是船身,于是意识到地面是弯曲的。古希腊人在航海的时候,发现越往北航行北极星距离他们越高,越往南航行北极星会越走越低。之后,他们又通过月食的圆形轮廓,进一步猜想,地球应该是个球体。

为了印证这一猜想,公元1519年,一位名叫斐迪南·麦哲伦的葡萄牙航海家,率领两百多水手、五艘帆船组成了探险队,从西班牙出发,一路向西。尽管麦哲伦因参与菲律宾土著的内部纠纷在旅途中身亡,但他的船员继承了他的遗志继续西行,最终历时三年,于1522年从东方返回西班牙,完成了环球航行的壮举,证明了地球是个球体。

地球的结构形状是怎样的(地球的形状是你想象的那样吗)(4)

斐迪南·麦哲伦

麦哲伦环球航行壮举之后,地球是一个球体的概念已经是毋庸置疑的事情,但是地球到底是一个什么样形状的球体,又引起了人们的思考。

18世纪末,英国科学家牛顿经过一系列周密计算后提出:地球不是一个正球体,应该是一个两极略扁、赤道微隆的椭球体。他认为,由于地球总是在不停的绕轴自转,使地球两极部分慢慢扁进去,而地球中间的赤道部分鼓出来。

地球的结构形状是怎样的(地球的形状是你想象的那样吗)(5)

牛顿

20世纪,发达的科学技术手段为地球测量提供了多种途径。测量数据表明,地球的平均赤道半径为6378.38千米,极半径为6356.89千米,二者相差了21.49千米。测量还发现,和地球的参考椭球面相比,北极地区高出约18.9米,南极地区低下去24~30米。在这里,有说法描述地球的形状像一只梨子(如下图):赤道部分鼓起是“梨身”,北极略尖像个“梨蒂”,南极凹陷像个“梨脐”,就得到一个“梨形地球”。

地球的结构形状是怎样的(地球的形状是你想象的那样吗)(6)

其实,这是一种夸大的说法,和地球6千多公里的半径比起来,南北极的几十米高差实在是太小了。除非将差异放大十万倍,才会有图中的效果。不然,新盖一幢20米的建筑,地球表面就会凸出来一块,是不是也太随意了。

地球的结构形状是怎样的(地球的形状是你想象的那样吗)(7)

最后,小编还有点话想说。相信有些人见过下面这张图:

地球的结构形状是怎样的(地球的形状是你想象的那样吗)(8)

网上很多媒体说这是“地球的真实面貌”、“地球真实形状”、“地球真实形状像个土豆”,甚至说这是“抽干海水后的地球真实样貌”…..

事实上,这张图表达的不是实际的地球地形,而是大地水准面差距(Geoid height)。所谓大地水准面差距描述的是Geoid(大地水准面)与Elipsoid(参考椭球面)之间的差距,反映的是地球重力场的不规则性,并不是地球地表高程起伏图。

此外,对平均半径近6400km的地球来说,最大地形起伏高程差不过二三十千米(从最高的山到最深的海沟)。若是在太空中看地球,且不考虑不同地貌本身颜色和质地差异的影响,人的肉眼很难看出地球表面地形的起伏差距,甚至连“两级微扁”的椭球体形状也看不出来。

总的来说,地球的外观形状仍然是非常“圆滚滚”的,地球上的山脉和海沟等地形起伏对于地球的整体形状来说,从宏观上看影响不大。

地球的结构形状是怎样的(地球的形状是你想象的那样吗)(9)

最后的最后,我们来个思考题:在风云二号拍摄的地球全景图上,你能感受到8848.86米高的珠穆朗玛峰的凸起吗?

参考文献

1.刘序俨,贾民育.也谈“梨形地球”是个美丽的误会[J].大地测量与地球动力学,2006(04):126-127.

2.王刚.地球形状的几种说法[J].中学地理教学参考,1998(Z2):21.

3. Richard Fifield,朱来东.从太空观测地球的形状[J].基础地质译丛,1985(03):94-98.

,

免责声明:本文仅代表文章作者的个人观点,与本站无关。其原创性、真实性以及文中陈述文字和内容未经本站证实,对本文以及其中全部或者部分内容文字的真实性、完整性和原创性本站不作任何保证或承诺,请读者仅作参考,并自行核实相关内容。文章投诉邮箱:anhduc.ph@yahoo.com

    分享
    投诉
    首页