地球是一个梨状体

地球是一个梨状体

人类居住的地球是太阳系的八大行星之一。地球的形状过去曾认为是“扁平球状体”、“扁椭球体”，但根据人造地球卫星的测定，地球的形状不同于一般的扁椭球体，而更接近梨形，故称“地球梨状体”或“三轴椭球体”。特别是因为在国际地球物理学年(1957年—1958年)期间，地球卫星和各国专家对地球做了一系列精确的测量后，人们的认识才趋向一致。现代的方法是利用人造地球卫星轨道的变化测出地球扁率(指地球长短半径之差与地球长半径之间的比值)，其精度要比以前的方法提高两个数量级，这是因为地球形状对卫星轨道的变化有极其灵敏的影响。

实际上在国际地球物理学年以前，人们早就知道地球虽是球体状，但却不是正圆体。尽管古代哲学家早就断定地球是一个球状天体，但他们都没有进行任何实际测算和测量。直到公元前250年前后，希腊学者埃拉托色尼才开始用几何学原理来测算地球的大小。埃拉托色尼发现，夏至时的中午，太阳光垂直射入埃及亚历山大港以南约800千米处锡恩镇的一个干枯了的深井，并照亮了井底，但800千米以外的亚历山大港在夏至时的中午太阳光却不是垂直照射，而是斜射，并投射出可以用来进行实际测量的影子。于是他运用几何原理计算出锡恩和亚历山大港之间的角度差，其角度差约为圆周的1/50，并计算出人类历史上第一个地球圆周的近似值。埃拉托色尼计算的地球圆周值为40200千米，计算的地球半径数值为6450千米。当时这一出色的计算比现代计算的地球圆周值仅少了75.7千米，比地球平均半径的数值也只少了79千米。埃拉托色尼粗略的计算结果在当时并未引起人们的足够重视，不知怎么竟被人们所遗忘，一直到1700年后的16世纪，哥伦布环球航行后才重新得到确认。

确定地球的形状，首先应确定一个和它最逼近的旋转椭球面(扁球面)，然后确定大地水准面和这个扁球面的偏离。以前，测定扁率最直接的方法是对地面进行几何测量，这样进行测量不但时间长，劳动强度大，而且误差也大;另一种方法是把地面重力测量与大地测量结合起来，但测得的扁率精度也只有1/300，且非常费时费工。现代利用人造地球卫星测算则变得十分便捷，并且精细准确。国际大地测量和地球物理联合会1980年公布的地球形状的主要数据有:地球的赤道半径为6378.137千米，两极半径是6356.752千米，地球的平均半径是6371.012千米，地球扁率是1/298.257千米;地球赤道的周长为40075.7千米，子午线的周长是40008.08千米;地球的表面积为5.1×10⁸平方千米，地球的体积是10832×10⁸立方千米，它的平均密度为5.518克每立方厘米。

通过地球卫星和各国专家对地球做了一系列精确的测量后，我们可以看出地球的形状虽是一个球状体，但不是一个正圆体，也不是一个扁平球状体或扁椭球体，而是赤道突出、两极稍扁、扁率不大的三轴椭球体。地球的南半球比理想椭球体表面偏低，内凹约30米，北半球略向外凸起，伸长约10米;中纬度南半球突出，北半球收进约7.5米。

地球赤道面呈椭圆形，其长轴指向东经160度、西经20度，长轴比短轴长430米。美国发射的“先锋1”号卫星所做的更精确测量表明，赤道上的隆起并不是十分对称的，它的最高点落在地球赤道中线稍南(约7.6米)的地方。

这些精细的修正使人们放弃了对地球的传统描述，不再把地球说成是“扁平球状体”和“扁椭球体”，而根据地球的形状不同于一般的扁椭球体，更接近梨形形状的事实，将其称为“地球梨状体”或“三轴椭球体”。如果我们将地球的各种尺寸同时缩成我们都能够观察的球体，例如直径缩成1.5米，则人们的眼睛便分辨不出赤道半径与南北两极之间有0.5厘米的出入，同时地球上引人注目的海拔高度与深度也将消失。同样，由于前述地球精确测量的这些差值同地球的平均半径相比都十分微小，所以人们在太空中看地球，地球仍是一个圆球体。