我们生活的地球

地球看起来像土豆？

杨帅斌

网上曾流传过一张“长相丑陋”的地球照片，号称是把地球上的水抽干后的样子，跟我们通常所认为的地球形状大不相同，这是怎么回事？地球到底长什么样呢？

从“天圆地方”到“地圆说”

想要知道我们所在的地球是什么形状可不容易，人类对地球形状的认识也在随着科技的发展不断发生变化。

最初，人们只能根据有限视野内的景象来判断地球的形状。许多人认为大地是平坦的，天和海在遥远的边缘相连，我们常说的“地平线”便是这种观点最直观的体现。

难道“丑土豆”才是地球的真实样貌？

我国《周髀算经》中“天圆如张盖，地方如棋局”的记载展示了当时人们“天圆地方”的认识。古希腊人则认为大地是四周被海水包围的大圆盘，海的边缘连接着圆形天幕似的天穹。

随着经验的丰富和知识的积累，人们逐渐意识到地球是个球体。《浑天仪注》中写道：“浑天如鸡子，天体圆如弹丸，地如鸡中黄，孤居于内。”该书作者认为地球像鸡蛋里面的卵黄一样，是一个球体。

后来的人们还发现了很多证明地球是球体的证据，比如对于远处驶来的船，先看到船桅后看到船身。再后来，哥伦布在这一思想指导下，误打误撞发现了美洲大陆。

哥伦布发现了美洲大陆。麦哲伦船队首次完成了环球航行，证实了地球是一个球体。加加林首次进入太空，目睹了地球的真实形状。

地球到底是个什么球？

牛顿也思考过这个问题，他认为地球应该不是一个标准的球体，由于地球不停地自转，赤道地区离心力最大，被拉变形的程度最严重，地球也就成了一个两极稍扁、赤道略鼓的不规则球体，学名叫“旋转椭球体”。

真实的地球赤道半径大于极半径，但地球的模型——地球仪则被制作成标准的球体。

科学家后来经过测算发现，赤道的平均半径果然比两极的平均半径长21.5千米左右，如果我们按照这个结果制作一个半径为3米的地球仪，赤道半径只比两极半径长1厘米，肉眼看起来还是非常圆的。

地球的平均半径约为6371千米，最大周长约为4万千米，表面积约为5.1亿平方千米。

地球的表面又是什么样的呢？身处地球表面的我们，总看到那些高大雄伟的山脉和深不见底的峡谷，可能很难相信地球会这么圆，然而最高的山峰（珠穆朗玛峰）和最深的海沟（马里亚纳海沟）垂直距离加起来也不到20千米，对地球来说这些就如同足球表面的花纹一样。所以，即使抽干地球上的水，地球看起来依然是个比较圆的球体。

对地球形状的3种理解

可是，地球形状真的这么简单吗？那一开始的那张“长相丑陋”的照片又是怎么回事呢？

这就需要深究一下，地球形状到底指的是什么？一般有3种理解。

从月球上看到的地球。

第一种是指我们能直观感受到的地表起伏的所有集合。根据精度的不同，复杂程度也不一样，比如精细到厘米的话，我把一块石头从山下背到山上，地球形状就发生了变化。

第二种是指前文所说的“旋转椭球体”，这也是地球的理想模型。根据不同需求，也有多种模型可以选择，在数学和物理计算中经常会涉及。

第三种是指大地水准面，是大地测量学的基础，算法不同，结果也不同。假想地球表面全部被水覆盖，当这些水都水平静止不流动的时候，形成的表面形状就是大地水准面。

因为地球内部不均匀，产生的重力也不均匀，所以这个形状是很不规则的，把高差放大很多倍后就成了前文中提到的“地球抽干水后的样子”。

如果有一天你能飞离地球，你一定会像第一个飞出地球的加加林一样一眼就能认出地球的形状：是谁说地球像个丑土豆的！地球明明是个圆滚滚的球体，和小时候玩的玻璃球形状差不多啊！

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