地球的椭圆形状（地球的形状像个梨子吗）

从太空看我们的地球家园，是一个蓝色的正球体。可是你知道吗？地球其实不是一个正球体。所谓正球体，就是半径处处相等的球体，而地球的半径恰好不是处处相等的。

地球表面的形状十分复杂。它的面积的71%是海洋，其余的面积是陆地；陆地上有高山、平原、江河和湖泊。它们的高度都千差万别。比如，珠穆朗玛峰的海拔高度是8848米，而马里亚纳海沟的海拔为11034米，两者相差2000米。所以根据地球的自然状态，它的形状不可能是正球体。

图1 从太空看地球是个蓝色的正球体

在地球科学中，如何确定地球的形状，是一项基础性的工作。根据大地测量学的规定，地球形状是以平均海水面顺势向陆地下延伸形成的封闭曲面——即大地水准面——作为地球的基本形状。大地水准面的一级近似，为半径等于地球平均半径的球面，地球平均半径为6371千米；二级近似是赤道半径比两极半径稍长的旋转椭球体，地球赤道半径平均为6378千米，极地半径平均为6357千米，两者大约相差21千米。三级近似是梨形体面，与椭球面相比其在北极凸出十余米，而在南极凹进二十余米，南北两极不对称，如图2所示，为清楚起见，图中南北极高程都做了明显夸张。实际上梨形体面在太空是分辨不出来的，以南极为例，凹进去20余米，也只有地球半径的百万分之3，相对于地球来说，可以忽略不计。

图2 地球的梨形体面（夸大的示意图）

实际上大地水准面比梨形体面复杂得多。由于大地水准面和重力等势面重合，重力场受地壳物质密度分配不均的影响，局部发生畸变，从而影响大地水准面的形状，导致大地水准面局部有起伏和波动，成为不规则曲面。因此在实际测量中，地球形状是在大地水准面的基础上，采用椭球体进行拟合，把与大地水准面拟合最佳的椭球面作为参考椭球面，即地球表面。此时地球长轴即赤道半径 a=6378137米，短轴即极半径 c=6356752米，扁率 e=(a-c)/a=1/298.257。