不知廬山真面目，只緣身在此山中。人類居住在地球上，對于地球形狀的認(rèn)識經(jīng)過了一個漫長的過程。

最早，人們通過天文觀測（日蝕、月蝕等），推測地球為球形，并通過天文大地測量等手段，得知地面沿經(jīng)線變化1度的平均長度約為111.2km。我國唐代天文學(xué)家張遂（僧一行）獨立得出該參量，其誤差小于20%。

后來，人們發(fā)現(xiàn)了地球的自轉(zhuǎn)運動，并且把重力測量引入地球形狀的研究，才逐漸認(rèn)識到地球并不是一個正球體，而是一個赤道略凸、兩極略扁的橢球體。人們曾形象地把它比喻為橘子。

20世紀(jì)50年代以后，人造地球衛(wèi)星上天。人們不僅可以從幾十萬公里的高空給地球拍攝照片，直接領(lǐng)略地球的形狀，也可以通過對衛(wèi)星軌道攝動的測量了解地球形狀的細(xì)微變化。進(jìn)而在橢球認(rèn)識的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)南北形狀的不對稱性，提出所謂梨形地球的正確認(rèn)識其實，地球基本上為球形。所謂橘形地球，其扁率為〈地球長軸-地球短軸〉/（地球長軸），約為1/297。而認(rèn)識所謂梨形地球，要付出多少智慧和代價！

人們常常提出這樣一個問題：地球表面崎嶇不平，大陸有高山，海底有深溝，其變化已逾幾千米。所得地球形狀的南北極高度差異，僅僅十幾米，它遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于地面的實際起伏。這有什么意義呢？在地球物理學(xué)中所講地球形狀絕非地球的自然表面形態(tài)，而是有著明確物理含義的重力等位面的形狀。這個重力等位面在大洋里，與一個平靜的海平面重合，而在大陸上，則是這個平靜海平面的自然延伸。整個地球被這樣一個大地水準(zhǔn)面包圍起來，在這個面上待命的輪船，將不因為重力作用而消耗能量。顯然，這個大地水準(zhǔn)面的形狀是由地球整體的質(zhì)量分布決定的，因而它的形狀，就是地球的形狀。

既然地球形狀與地球整體質(zhì)量分布有關(guān)，那么，如何由地球的形狀研究其內(nèi)部質(zhì)量分布呢？讓我們看一個例子：按照剛體轉(zhuǎn)動理論，一個均勻球體的轉(zhuǎn)動慣量c=0.4ma2（m為地球質(zhì)量，a為地球半徑）。但是，根據(jù)一個橢球體在日月引力作用下的進(jìn)動速率計算，可以得到地球的實測轉(zhuǎn)動慣量=0.3307ma2。為什么兩者的轉(zhuǎn)動慣量值不同、且實測值小于理論值？因為地球并不均勻，質(zhì)量向中心集中。這個結(jié)論，進(jìn)一步得到地震學(xué)、重力學(xué)和地球化學(xué)等多方面研究結(jié)果的支持。

實際上，地球形狀的研究還應(yīng)包括固體潮汐的研究、負(fù)荷潮汐研究以及某些構(gòu)造帶的局部變形研究（稱為大地形變）。這些研究結(jié)果，不僅有科學(xué)價值，而且在地震預(yù)報和太空飛船運行等方面有實際價值。

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