地球的形状与大小——地球的基本数据及其推导计算方法
地球的形状与大小——地球的基本数据及其推导计算方法
地球的形状和大小是地理学研究的基础知识。本文将为您详细介绍地球的形状特征以及其大小的基本数据,并通过简单的计算公式推导出这些数据,帮助您更好地理解我们所居住的这个星球。
地理学是研究地球表面空间上的各种各样事物和现象的学问。地理学研究对象的基本场所是地球,这里我们就地球的形状和大小进行解释说明。
地球的形状
地球并非是严格意义上的球体,而是赤道附近膨胀的椭圆体。从地球中心到北极点的距离(极半径)为6357千米。地球中心到赤道的距离(赤道半径)为6378千米,比极半径略长一些。
因此,通过南极点和北极点的地球周长(400009千米)比通过赤道的地球周长(40075千米)要小一些。因此,地球是以通过北极点和南极点的直线(地轴)为自转轴进行自转运动。地球自转的时候,在离心力的作用下,赤道附近的地面向地球外侧方向拉伸,产生膨胀,因此赤道半径在微小地变长。
地球的大小
地球大小的基本数据如下:
- 地球全周长:4万千米
- 地球半径:6400千米
- 表面积:5.1亿平方千米
这些数值不用死记硬背也能通过计算求出来。因为表示千米这个长度单位的原先定义是从赤道到北极的距离得万分之一。(也就是说赤道到北极的距离被定义为1万千米,可通过最早的米单位的定义推出)虽然现在对“千米”的定义不同了,但计算大概的数值是没有问题的。
从赤道到北极的长度是地球周长的四分之一,所以地球的周长是4万千米。(赤道到北极是90度,圆周360度的四分之一)知道周长就能知道半径了。圆的半径和圆周长的关系公式是:**圆周长=2πr(r表示半径)**在上面公式代入周长4万公里,可得地球的半径约为6400千米。(40000=2πr, π=3.14,所以≈6400千米)用球的半径计算表面积的公式是:表面积=4πr^2把地球半径6400千米代入公式,可得地球表面积为5.1亿平方公里。
也就是说,尽管地球不是完全的球体(严格来说地球是赤道膨胀得椭圆体),但是也可以使用球体的公式来计算。地球的全周长达到4万千米,两个全周长(赤道周长和经两极的周长)之间的66千米轻微差异,小到可以忽略。