《地球概论》第一节 地球的形状和大小
第一节 地球形状与大小
日全食和月全食 让人们意识到我们的地球很有可能是个球体
书P3.活动
船头 船身
船身
桅杆/船帆
麦哲伦,葡萄牙人,探险家、航海家、 殖 民 者 。 为 西 班 牙 政 府 效 力 探 险 。 1519 年 1521年率领船队完成环航地球,在菲律宾的 部族冲突中被当地居民砍死。船上的水手在 他死后继续向西航行,回到欧洲。完成了人 类首次环球航行。
只剩一艘帆船,18名船员 5艘船组成,共265人
麦哲伦环球航行证实了地球的确是个球体
极半径
表面积约5.1亿万千米 最大周长约4万千米 平均半径6371千米
科学证实:我们的地球是一个
两极稍扁、赤道略鼓的不规则球体
第一节 地球的形状和大小
一、地球的形状 地球是一个 两极稍扁、、赤道略鼓 的不规则球体。
第一章 认识地球
第一节 地球的形状和大小
浑天
麦哲伦
赤道略鼓
盖天
球 两极稍扁
6371
4万
5.1亿
现在谁都不会质疑地球是个球体的事实,但是 在古代,人们认识地球的过程却不顺利。
我国古代就有“天圆如张 盖,地方如棋局”的说法,就 是把地球看作扁平状,把天空 看作罩在地面上的圆罩子。
Байду номын сангаас
古印度人认为天是圆的, 对天圆的理解是一条咬着尾 巴的蛇,组成一个环,环里 是一只乌龟,乌龟上是三只 大象,大地是一个隆起的圆 盾,由三条大象扛着。
二、地球的大小 1、表面积: 5.1亿 平方千米 2、赤道周长:约 4万 千米 3、平均半径: 6371 千米 4、赤道半径: 6378 千米 5、极半径: 6357 千米
第一节地球的形状和大小-知识点总结
第一节 地球和地球仪一、地球的形状和大小(1) 地球的形状是球体。
(2) 人类对地球形状的认识过程:天圆地方→根据太阳、月亮的形状推测地球也是个球体→麦哲伦环球航行证实了地球是个球体→地球卫星照片确证了地球的形状是球体。
除此之外,月食、海边看行船和“站的看,看得远”都可以证实地球是一个球体。
但是最准确也是最科学的是地球卫星照片。
(3) 地球的大小:平均半径6371km (地心到北极的距离(极半径)为6357km ,赤道半径为6378km ),最大周长(赤道)约4万km ,表面积约5.1亿km 2。
二、地球的模型——地球仪(1)地球仪是地球缩小的模型:地球仪是人们仿照地球的形状,按照一定的比例缩小,制作了地球的模型——地球仪。
(2)在地球仪上,人们用不同的颜色、符号和文字来表示陆地、海洋、山脉、河湖、国家和城市等地理事物的位置、形状及名称等。
(3)地球仪上有一个能使地球模型转动的地轴,而这个地轴在地球上是没有的。
(4)地球仪上有一些在地球上实际不存在的地理事物,例如,用于确定地理事物的方向、位置的经纬网和经纬度等。
(3)、(4)也是地球与地球仪的区别。
(5)认识地球仪上的一些点和线,由地轴→北极、南极→赤道→纬线、经线三、纬线、纬度a、赤道、纬线的定义;赤道与纬线的关系。
b、纬线的特点:形状:圆圈;指示方向:东西方向;长度变化:纬线由赤道向两极逐渐缩短,在南、北两极分别缩短成点;纬线条数:无数条。
c、纬度:①纬度的划分:赤道的纬度定义为0°,作为纬度的起始线。
从赤道向北和向南,各分90°,称为北纬和南纬,分别用“N”和“S”表示。
那么,北极为90°N(读法:北纬90°);南极为90°S(读法:南纬90°)。
②纬度变化规律:纬度由赤道分别向南、北两极逐渐增大。
北纬纬度由赤道向北逐渐增大,到北极增大到90°N。
南纬纬度由赤道向北逐渐增大,到南极增大到90°S。
第一节地球的形状与大小
看谁算的快
如果一架飞机以每小时800 千米的速度飞行,那么环 绕地球赤道一圈大约需要 多少小时?(不考虑地球的 运动)
(50小时)
6357
千 米
1、地球的形状:
地球是一个两极部位略 扁的不规则的球体。 (不过地球极半径与赤 道半径相差很小)。
2、地球的大小:
地球表面积5.1亿平方千米
地球
• 地球是个圆球体,这个事实人共知; • 探求地球形状史,伟人献身我辈记; • 庐山起义是半径,五点一亿表面积; • 要知赤道有多长,坐地日行八万里。
第一节地球的形状与大小
一、地球的形状
1、地球是个球体.
人类对地球形状的探索延续了几千年
1、人类对地球形状的认识过程
(1)我国古代的“天圆地方”
“天圆如张盖,地方如棋局”
(3)1522年9月,麦哲伦船队环球航行成功.
麦哲伦的船队
麦哲伦年4月16日苏联载人飞船发射成功.
宇航员:加加林
加加林登上月球
前 苏 联 宇 航 员 加 加 林 眼 中 的 地 球
地球形状的认识过程
天圆地圆(臆想)
天圆地方(直觉)
盖天说
地球卫星照片(确证)
浑天说
麦哲伦环海航行(证实)
讨论:
生活中与地球形状相关 的地理现象?
1 海边看到帆船的情况 2 发生月偏食时的原因
地球是球形的证据(1)
• 海船远去时,先是看不见船身, 最后才看不见船的桅杆。
议一议
(2)月食是 地球的影子挡 住月亮,你能 根据月食照片 推测地球的形 状吗?
地球是球形的证据(2)
二、地球的大小
考一 考
地球是一个正球体吗?
地球的确证形状-----地球卫星照片
《地球的形状与大小》PPT教学课件
小组活动: 运用地球仪模拟麦哲伦的航行路线。
一、地球的形状
知识链接2
1961年4月,苏联“东方1号”载人飞船发射成功,宇航员加加林成为人类 历史上第一个亲眼目睹地球是个球体的人。
随着人类进入太空,通过人造地球卫星拍摄的地照片,人类终于目睹到地 球的全貌。
“太空第一人”——原苏联宇航员加加林
从阿波罗17号飞船上发回的地球照片
A.5.1亿平方千米
B.5.1亿千米
C.5.1亿立方千米
D.5.1平方千米
再见
二、地球的大小
拓展视野
想一想:地球上什么地方能“坐地日行八万里”呢?
“坐地日行八万里,巡天遥看一千河” ——毛泽东《送瘟神》
答案提示:赤道
1 地球的大小
二、地球的大小
感受地球之大
地球表面积相当于多少个长105m、宽 68米的足球场大?
答案提示:
约792亿个
一辆汽车以100km/h的速度绕地球赤 道行驶一圈需要多久?
问题思考
一、地球的形状
答案提示: 1.由于探索科学真理;求真、求实的精神。 2.还需携带:指南针、地图、通讯设备、GPS······
1 地球的大小
二、地球的大小
探究地球的大小
读图并结合教材内容,你能用哪些数据 描述地球的大小?
答案提示: 地球的大小:
平均半径约为6371千米 赤道周长约4万千米 地球表面积约5.1亿平方千米
今天,我们借助于科技的 手段,能够轻松地认出地球的 形状是个球体。但古人们由于 活动范围的限制,对地球形状 的认识经历了漫长的过程······
一、地球的形状
人类认识地球形状的过程
天圆地方
我国古代就有“天圆如 张盖,地方如棋局”的说法。 古人是凭直觉和臆想提出 “天圆地方”的。
地球的形状和大小PPT课件
古代中国人认为天是圆的, 地是方的。
古代印度人则认为大地是一个圆盾, 由三头大象驮着,站在乌龟背上。
古代巴比伦人想象大地是龟背上隆起 的空心山,大陆四面环绕着海水,有 一个浑圆的巨大天罩盖在上面。
对地球的形成,科学家提出了 几种设想:
--在几十亿年前,地球和宇宙中的其它星球同时 由太空中的灰尘和气体凝聚而成。
请描述:通过观 察人造卫星拍摄 的地球照片,说 说从太空看到的 地球面貌是怎样 的?
经过现代科技 测量知道,地 球是一个两极 稍扁、赤道略 鼓的球体。
表面积为5.1亿 平方千米
平均半径约 6371千米
赤道 周长 大约 4万 千米
1、前面图有一个“铅笔在篮球和木板上移动”的活 动, 这个活动证实了与远去的帆船其船身和桅杆消失的次序 有关的是( D )
这个理论是18世纪法国哲学家康德和法国数 学家、天文学家拉普拉斯提出的星云说。它被认 为是最合理的一种地球形成理论。
航海家的故事:
了解人类认识地球的 艰难历程!
西班 牙
麦哲伦船队环球航行路线图
为什么远去的帆船的船身比桅杆先消失?
讨论球面上铅笔 移动的现象与平 面上铅笔移动的 现象,比较两者 的不同
盖天说
古老的”盖 天说”认为” 天圆地方”. 一些人想象 中地是平的, 像一个大托 盘,被巨大的 半球形天穹 罩着.
A、桅杆的长度 B、船离开观察者的距离 C、船只有大小 D、船只运动所在海洋表面的形状
2、从航天飞机上拍摄的照片看, 地球的形状很圆,这主 要是由于( C )
A、航天飞机离地球很近 B、地球是一个标准的圆球 C、
赤道的半径比两极方向的半径仅长0.33 %
D、
照片拍摄精度不够高
3、某探险家计划从赤道附近的新加坡出发, 乘热气球在赤道上方探险,估计平均航速为 每小时25千米,他成功回到新加坡起码需要 ___6_6 __天。
第1节-地球的形状和大小PPT课件
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
Please Criticize And Guide The Shortcomings
演讲人:XXXXXX 时 间:XX年XX月XX日
第一课 地球的形状和大小
地球的形状 地球的大小
地球的形状
• 人类对地球形状的探索延续了几千年
地球形状的认识过程
盖天说
浑天说
地球形状的认识过程
• 公元前五六世纪,古希腊哲学家从球形最 完美这一概念出发,认为地球是球形的。 到了公元前350年前后,古希腊著名学者亚 里士多德,通过长期的观察,得出了大地 是球形的结论。这是人类第一次对地球形 状所做的科学论证。
当代的太空观测
• 阿波罗17号拍摄的 地球全貌,这是人 们第一次看到地球 的真实面貌。
地球的形状 地球的大小
结束语
当你尽了自己的最大努力时,失败也是伟大的, 所以不要放弃,坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
考一 考
你知道一些日常生活中能够作为地球是球形证据的事例吗?
地球是球形的证据(1)
• 海船远去时,先是看不见船身, 最后才看不见船的桅杆。
地球是球形的证据(2)
• 月食时从月亮上看到地球影子的一部分是圆弧 形。
地球是球形的证据(3)
• 北极星高度角的变化
地球是球体的证实
• 1519年,葡萄牙航海家麦哲伦率领船队,经过长达3年的十 分艰苦的海上航行,于1522年胜利地完成了人类历史上第一 次环绕地球航行一周的壮举,他们用自己的亲身实践证实了 地球是球形的。
《地球的形状与大小》课件
认识地球
•第一节 地球的形状与大小
嘆為觀止的地球
• 地球是美丽的,是我们人类共同的大家园,
让我们来欣赏一下我们的地球母亲的美丽 风姿吧。
本节学习内容
• 地球的形状 • 地球的大小
1、地球的形状:
人类对地球的认识过程:
“天圆地方” 的想像:古人由 于认识上的局限, 认为宇宙是由天 地构成的,天是 圆的,地是方的。
“盖天说”:但一圆一 方怎样联接起来呢?为了 回答这个问题,于是就有 人对“天圆地方”的说法 加以修改。认为天像一斗 笠,中间高四周低,盖在 地的上面;而地像一个倒 扣的大盘子,也是中间高 四周低。这样天和地的连 接问题就可以解决。因为 此种看法是把天比做大盖 子盖在地上,所以称为 “盖天说”。
张衡的“浑天 说”:“浑天如鸡子。 天体圆如弹丸,地如 鸡子中黄,孤居于天 内,天大而地小。天 表里有水,天之包地, 犹壳之裹黄”
地球是圆的吗?
观察正方体上小纸船的运动
活动
观察球体上小纸船的运动
小结:在正方体上,小船会突然消失;
在球体上,小船会逐渐消失。 在正方体上,小船会突然出现; 在球体上,小船会逐渐出现。
证据3:不断的探索:麦哲伦船队环球航行,首次证明
地球不是平面的,而是一个闭合体。现在我们知道是一 个球体。
5艘船组成,共265人
• •
• •
本节知识小结
认识地球的形状
地 球
知道地球的大小
一艘帆船触礁受 损,剩下四艘帆 船。
只剩一艘帆船, 18名船员 麦哲伦陷入当地
土著人的纷争, 两艘船体漏水,无 被杀。
法ห้องสมุดไป่ตู้续航行
一艘帆船哗变, 返回西班牙
证据4
第一章 地球概论(2)
2005年获得的珠峰高程测量数据为顶岩石面海拔高程8844.43m
人们直接证明圆形地球则是在人类 进入航天时代以后,1958年3月17日美 国发射的“先锋1号”卫星,发现地球 赤道区半径最大,北极区稍稍凸起,南 极区稍稍凹陷,呈梨形. 1959年8月7日美国发射的“探险者6” 号卫星拍摄的地球照片,第一次使我们 看到了一个球形的地球。
3.近年来对地球形状的新认识 ①大地水准面不是一个稳定的旋转椭球面。 ②地球赤道横截面不是正圆形,而是近似椭 圆形,长轴指向西经20°和东经160°方向,长、 短轴之差为430m。地球的赤道半径比极半径约长 21千米。 ③赤道面不是地球的对称面,北凸(14m)南 凹(24m),近似梨的形状。
据1975年第16届国际大地测量和地球物理联 合会建议采用和1980年公布的有关地球形状、大 小的基本数据为(带*的为后者): 平均半径: R=(a2c)1/3 = 6371 km 地球的表面积: 510064472 km2* 地球的体积: 1.0832·1012km3 * 地球的平均密度: 5.517g/cm3 大陆最高峰(珠穆朗玛峰): 8844. 8844.43 m 海洋最深的海沟(马利亚纳海沟):-11034 m 海洋地球的形状
地球概况
一、地球的形状和大小
1.形状是极轴方向扁缩的椭球体——“旋转椭球体” 2.地球表面高低起伏,采用“大地水准体”代表地球 的形状。 大地水准体是指由平均海面所封闭的球体形状。海 面上的重力位各处都是相等的,即海面在重力作用下是 一个等位面,把这个等位面和地球真实形状延伸通过大 陆,就形成一个封闭的曲面——大地水准面。 大地水准面——介于旋转椭球体和地球真实形状之 间的一个中间形态。
地球的形状和大小知识点总结
第一节 地球和地球仪一、 地球的形状和大小(1) 地球的形状是球体。
(2) 人类对地球形状的认识过程:天圆地方→根据太阳、月亮的形状推测地球也是个球体→麦哲伦环球航行证实了地球是个球体→地球卫星照片确证了地球的形状是球体。
除此之外,月食、海边看行船和“站的看,看得远”都可以证实地球是一个球体。
但是最准确也是最科学的是地球卫星照片。
(3) 地球的大小:平均半径6371km (地心到北极的距离(极半径)为6357km ,赤道半径为6378km ),亿km 2。
二、 地球的模型——地球仪 (1) 地球仪是地球缩小的模型:地球仪是人们仿照地球的形状,按照一定的比例缩小,制作了地球的模型——地球仪。
(2) 在地球仪上,人们用不同的颜色、符号和文字来表示陆地、海洋、山脉、河湖、国家和城市等地理事物的位置、形状及名称等。
(3) 地球仪上有一个能使地球模型转动的地轴,而这个地轴在地球上是没有的。
(4) 地球仪上有一些在地球上实际不存在的地理事物,例如,用于确定地理事物的方向、位置的经纬网和经纬度等。
(3)、(4)也是地球与地球仪的区别。
(5)认识地球仪上的一些点和线,由地轴→北极、南极→赤道→纬线、经线 三、 纬线、纬度a 、赤道、纬线的定义;赤道与纬线的关系。
b 、纬线的特点:形状:圆圈;指示方向:东西方向;长度变化:纬线由赤道向两极逐渐缩短,在南、北两极分别缩短成点;纬线条数:无数条。
c 、纬度:①纬度的划分:赤道的纬度定义为0°,作为纬度的起始线。
从赤道向北和向南,各分90°,称为北纬和南纬,分别用“N ”和“S ”表示。
那么,北极为90°N (读法:北纬90°);南极为90°S (读法:南纬90°)。
②纬度变化规律:纬度由赤道分别向南、北两极逐渐增大。
北纬纬度由赤道向北逐渐增大,到北极增大到90°N 。
南纬纬度由赤道向北逐渐增大,到南极增大到90°S 。
文 1 地球概论
例3.某人从A点出发,向正南走100Km,再向正东走 100Km,又向正北走100Km,结果又回到出发点, 侧A点的位置在 。 可能是北极点 可能是接近南极的点 A 90°S A 只要图中纬线圈的长度等 于100Km,侧A点符合要求, 即有无数个点。
(5)比较面积大小
在经纬网地图上,根据经纬线组成的网络可 大致判断区域面积的大小。 在经纬线都是直线的经纬网图上,经纬度间 隔相同的网格,其纬度越高,表示的实际范围就 越小;纬度越低,表示的实际范围就越大; 在纬度大致相同的情况下,区域所跨的经纬 度越多,表示的范围就越大;区域所跨的经纬度 越少,表示的范围就越小。
(2)经度与距离
赤道是最大的纬线圈,长约4万千米,赤道上经度 1°弧长约为111千米。任意一条纬线上经度l°弧长 约为111千米×cosφ(φ指所求纬线的纬度)。 南北纬 60°纬线长度是赤道的一半。 任意一条纬线(纬度为φ ) 上,经度相差n°的纬线 线段长度为 111千米×n×cos φ
下图中①点以西是东半球,若①点与②③两点间 的最短距离均约是3330km,则③点的经度可能是 A.160°E B.130°E C.180°E
①同位于北半球,最近航程一定是先向北,过北极 点后,再向南; ②同位于南半球,最近航程一定是先向南,过南极 点后,再向北; ③两地位于不同半球,这时需要讨论,要看过北极 点的为劣弧,还是过南极点的为劣弧,确定后,再 讨论。
P M
M
(2)两地经度差不等于180°,则过两点的大圆不是 经线圈,而与经线圈斜交,最短航程不过两极点,而 是过两极地区(或上空),具体又可分为两种情况:
B.西北、西北、西南、东北
B
C.西南、东北、西北、西北
D.东北、西北、西北、西南
第一课地球的形状和大小
大
好望角
麦哲伦海峡
麦哲伦的船队成功地进行了环球航行,首 次环球航行的成功,在实践上第一次证实 了大地是球形的,第一次证实了全球海洋 是一个整体。这使地理学发生了一场真正 的革命。
一 地球的形状及地理意义
1、地球的形状
地球的自然表面并非光滑,珠穆朗 玛峰与马里亚纳海沟之间的高差达近 20km。 通过天文大地测量、地球重力测量、 卫星大地测量等精密测量,发现:
赤道周长 40076.604km
质量5.976*1024 kg 平均密度5.515 gm/cm3 平均日距149,600,000 km
其他测量
公元723年,我国唐代天文学家一行(张遂),曾指导测量队, 在河南省黄河南北的平原地带也进行了一次大规模的测地工作, 测得纬度一度的距离为唐制351里50步。此距离与现代理论 算出的仅差20.7公里。堪称为是世界上最早的地球纬度一度 弧长的测量。
船去桅杆最后消失,船 来桅杆最先出现,如站 得再高一些,刚刚消失 的桅杆又看到了,站得 高,看得远
# 在篮球表面和木板表面上移动的铅笔,其长度和铅笔头 位置的变化有什么不同?为什么会这样?
A
B
C
D
# 注意观察铅笔的长度和铅笔头位置的变化。
现象:从A到B:
观察不到铅笔头、长 度变短
A B C D
地球并不是一个正球体,而是一个 极半径略短、赤道半径略长,北极略突 出、南极略扁平,近于梨形的椭球体。
地球的形状: 两极稍扁、赤道略鼓的球体
赤道半径:6378千米 两极半径: 6357千米
赤道半径与两极半径之差:21千米 椭球体最大半径在赤道上;
二 地球大小及地理意义
地球形状和大小PPT课件
★ 8051在逻辑上,即从用户角度上8051有三 个存储空间:
片内外统一编址的程序存储器 片内外不统一编址的数据存储器 特殊功能寄存器(片内)
0FFFH 0000H
内部 ROM (EA=1)
外部 ROM (EA=0)
0FFFH 0000H
在程序存储器中,有6个单元具有特殊功能
0000H: 8051复位后,PC=0000H,即程序从0000H 开始执行指令。
0003H:外部中断0入口。 000BH:定时器0溢出中断入口。 0013H:外部中断1入口。 001BH:定时器1溢出中断入口。 0023H:串行口中断入口。
﹡ ROM是一种写入信息后不易改写的存储器。断 电后,ROM中的信息保留不变。用来存放固定的 程序或数据,如系统监控程序、常数表格等。
2.1.1普林斯顿结构
一般微机通常只有一个逻辑空间,可以随 意安排ROM或RAM。访问存储器时,同一地址对 应唯一的存储单元,可以是ROM也可以是 RAM, 并用同类访问指令。这种结构称为普林斯顿结 构。
Programmable ROM
静态存储器 SRAM——Static RAM
(动态存储器 DRAM——Dynamic RAM)
按字节寻址:每个字节(8个位)占一个地址
按位寻址:有的存储器每一个位就有一个地址
8051的存储器组织
8051存储器可以分成两大类:
﹡ RAM,CPU在运行时能随时进行数据的写入和 读出,但在关闭电源时,其所存储的信息将丢失。 它用来存放暂时性的输入输出数据、运算的中间 结果或用作堆栈。
地球概论课件-第一章 地球物理特征与地理坐标
地球概论
50
2.康德-拉普拉斯星 云说
• 太阳系所有天体 都是由同一原始 星云按照客观规 律逐步演变形成 的。
地球概论
51
• 康德—拉普拉斯的太阳起源星云假说 • (1)银河系星云分裂,分离出太阳星云。 • (2)星云自引力使自身体积收缩,自转加快。 • (3)惯性离心力与自引力促成星云盘形成。 • (4)在进一步收缩中,星云盘的中心和主要部分
平均密度5.54 g/cm3的1/2。 • 地内物质的密度随深度而递增。 • 地壳2.75 g/cm3 • 地幔3.31~5.62 g/cm3 • 外核9.89~12.7 g/cm3 • 内核12.7~13 g/cm3
地球概论
5
2.地球的形状和大小
对地球形状的表述
地球表面崎岖不平,有陆地海洋,有山地平 原,如何来表示这种形状呢?地球的形状是用 大地水准面的形状来表示的。
地球概论
15
盖天说
浑天说
地球概论
16
地球是一个球体
表现:各地具有相同的曲率。
经过反复测量,球心角10 所对应的弧长 在各地均约 为111km,说明曲率相等。
原因:天体自引力
自引力 > 分子内聚力 自引力 < 分子内聚力
球体 不规则
R=6371km
地球概论
17
地球是一个扁球体
表现:
球半径 随纬度 的升高 而减小
地球概论
47
六、地球的危机及防范
• 来自太阳的高能带电粒子流与地球磁场作用,地球磁场俘 获了来自太阳的部分带电物质,粒子沿着磁力线作螺旋运 动,其中有许多粒子可由地球极区上空向地表运动。
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第六章 地球的结构和物理性质
教学目的 1.掌握地球的形状及成因。
2.掌握地球的圈层结构及其划分界面。
3.掌握地球重力、压力、温度随深度的变化规律。
了解地球的磁性。
教学重点:1.地球形状的三级近似。
2.地内要素的变化规律。
课 时:4课时。
教学过程:
本章为地球物理学内容,主要介绍地球的形状、结构和物理性质。
第一节 地球的形状和大小
一.对地球形状的表述
地球表面崎岖不平,有陆地海洋,有山地平原,如何来表示这种形状呢?地球的形状是用大地水准面的形状来表示的。
(一)大地水准面:与静止海面重合并延伸到大陆以下的水准面。
1.水准面:即处处于重
力垂直的面,相当于静止的水
平面。
2.与静止海面重合;大
地水准面是地球上无数水准面
中的一个,即与静止海面重合
的那一个水准面。
3.全球性的:静止海面不仅存在与实际的海洋上,而且假设也存在于陆地上,是一个全球性的封闭曲面。
各地的实际形状即大地水准面的高度再加上海拔高度。
大地水准面的形状见P167图6-8。
这是一个不规则的形状,为说明它的形状,引入一参考椭球体。
(二)参考椭球体
1.概念:与大地水准面最为接近的扁球体。
2.大小:P165
赤道半径a=6378.140KM
极半径b=6356.755KM
扁率f=1/298.275
3.特点:
(1)具有几何上严格的规则性。
是由这样的椭圆沿短轴回旋而成的标准椭球体。
(2)大小最接近大地水准面的形状。
(三)地球(大地水准面)的形状
1.北半球较细长:
在北半球高纬大地水准面高于参考扁球体表面,低纬大地水准面低于参考扁球体表面。
因此:RN>b Δ=+10m
2.南半球较粗短
在南半球低纬大地水准面高于参考扁球体表面,高纬大地水准面低于参考扁球体表面。
因此:RS<b Δ=-30m
故地球赤道半径R0、
北极半径RN、南极半径RS之间的关系是: R0>RN>RS
3.对P167图6-8的说明
(1)该图不考虑a、b的差异,Δ=21KM
(2)夸大了极半径的差异。
ΔN=+10m ΔS=-30m 因此,该图看起来使地球近似于“梨”形。
但实际情况是地球近似于球形。
二.对地球形状的认识
人们对地球形状的认识是逐步精确的。
早期的人类认为地球表面是一个平面,我国古代即有“地方如棋局”的说法。
但随着人们活动范围的扩大,慢慢认识到地球表面是曲面,这一点从远方的船只、极星的高度上可以得到证实。
在经历了从平面到曲面的认识过程以后,人们很自然的想到,地球是怎样一个曲面?后来人们通过大地测量证明了地球是一个球体。
(一)地球是一个球体 R=6371KM
1.大地测量
z 目的:球面具有相同的曲率。
若地球为球形,则不同地区应具有相同的曲率,即每度
球心角所对应的弧长是相等的。
z 原理:测量子午线10所对应的弧长。
z 方法:(1)在同一经线上取两地A、B;
(2)量得AB的距离,即AB弧长;
(3)测两地极高:hA、hB
∵hP=Φ ∴hA=ΦA hB=ΦB
hA-hB即AB弧所对应的球心角。
(4)AB/∠AOB即球心角10所对应的弧长。
z 结论:经过反复的弧度测量,各地曲率相等,子午线10所对
应的弧长约为111KM。
地为球形的结论是经过严密的推论和精密测量的。
麦哲伦的环球
航行(1519-1522年)只能证明地球是一个封闭的球面。
但由于大地测量结果早已有之,所以环航是人们以亲身实践体验了地为球体。
2.原因:天体自引力
自引力即天体中心对天体各质点的吸引力。
它使天体的表面形状趋向于等位势面即球面。
在自引力作用下,高处的水往低处流,山上的泥沙向山下移动,最终使天体表面接近球面。
在受自引力作用的同时,天体还受到分子内聚力的作用,即固体分子间的聚合能力,它抵抗自引力使天体保持原有的形状。
故天体能否成为球体取决于二力的对比:
若自引力>分子内聚力, 球体;
若自引力<分子内聚力, 不规则体。
随着大地测量精度的提高,人们逐渐认识到地球不是一个严格的正球体,而是一个扁球体。
(二)地球是个扁球体
1.表现:球半径随纬度的升高而减小
正球体的球半径在各地都是相等的,但人们经过长期的测量发现地球的球半径随纬度的升高而减小,赤道半径a=6378.140KM,极半径b=6356.755KM,两者相差约21KM。
2.原因:自转惯性离心力
既然地球是一个两极扁而赤道突出的扁球体,那么各地肯定受到一个始终指向赤道的力,在这个力的作用下,极地的物质移向赤道。
这个力是由于地球自转产生的惯性离心力。
如图。
地球上各点均作绕轴自转,从而受到惯
性离心力F的作用,其方向垂直于地轴向外。
F的
水平分力使极地物质向赤道移动,正是在这个力作
用下,地球由正球体变为扁球体。
(三)地球是一个不规则的扁球体
真正的扁球体在几何上具有严格的规则,其纬圈严格为正圆,经圈为椭圆。
但实际上,地球的经圈只是大体上为椭圆,南北半球也不对称,故地球是一个不规则的扁球体。
地球形状的不规则是由于地内物质分布不均造成的。
地球的分异还未最后完成,地球并不是均质体,地内物质分布不均,反映在重力方面,即表现为:
在物质密集区,重力大,对其上物质的吸引力大,表面高度低;
在物质稀疏区,重力小,对其上物质的吸引力小,表面高度高。
以上所讲对地球形状认识的三个阶段,实际上反映了对地球形状的三级近似。
严格的说,地球是不规则的扁球体,但在一般问题中,我们可近似的认为地球是一个球体或扁球体。