我們無法看到地球的真實形狀,但是,人造衛星卻可以

2020-12-04 專注分享科學知識

導語:歡迎大家來到小編的百家號!今天小編給大家帶來的是關於對地球的新認識。通過各種太空飛行器的太空探測,人類不但對地球及其周圍環境有了更清楚的了解,而且還發現了諸如輻射帶、磁尾等在地面上很難知曉的新現象。

地球是梨形。正如一個人看不到自己的容顏一樣,我們生活在地球上也無法看到地球的真實形狀。在古代,人們從直觀出發,認為地球像棋盤一樣平正方直;以後,從實踐中漸漸觀察到地平面呈弧線,猜想地球可能是一個封閉的球形。直到十六世紀初麥哲倫環球航行之後,才證實了地球確實是球形。但它是個圓球還是個扁球卻無法判斷,因為對如此龐大的地球要想精確測定它的形狀確實不是一件容易做到的事情。十七世紀末,牛頓根據在赤道附近鐘擺變慢的現象提出地球是橢球體的假說,一時,科學家們對地球是「檸檬」形還是「桔子」形爭論不休。直到十八世紀三十年代,法國組織了兩個遠徵隊,花了十年時間在赤道和北極附近進行了精密的三角測量,發現赤道地區的曲率明顯大於北極地區,從而證實了牛頓的假說。至此,人們認識到地球是一個兩極扁平而赤道隆起的旋轉橢球體。

人造衛星上天后,測量和研究地球形狀的工作大為簡化。因為衛星是在地球引力作用下環繞地球運動,按地球是一個均勻的球體,我們可以精確計算出衛星的運行軌道來。事實上,地球的不圓性必然引起衛星軌道的變化。測量衛星軌道的微小變化可以反過來推知地球的形狀。科學家們對大量的衛星軌道觀測資料進行分析研究,計算出地球引力分布情況,進而推算出地球形狀大小的精確數據。地球赤道半徑平均為6378.165公裡,極半徑平均為6356.774公裡,兩者相差二十多公裡,扁率為1/298.250。與平均極半徑相比,北極地區高出十米,南極地區陷下去二十米左右。此外,地球的赤道也並非規則的圓形,而是一個橢率為1/30000的橢圓,長軸方向在西經三十五度左右,長半軸比短半軸約長出二百米。由此可以看出,地球並非是一個規則的橢球體,它的南半球矮胖而北半球瘦長,南極凹陷而北極凸出。因此說地球的形狀既不像「桔子」也不像「檸檬」,而是像一隻「梨」。

地貌及海洋,用衛星照相來勘察地面的情況十分有效,因為衛星軌道高,看得遠,可以提供大面積的照片。用飛機勘察地面,一幅照片只能覆蓋十平方公裡左右的面積,而衛星的一幅照片能覆蓋幾萬平方公裡,是航空照相的幾千倍。用衛星繪製大面積地質、地理圖,比航空測量要容易得多。如繪製一張百萬分之一的美國地圖,用航空照相法需花好幾年的時間,耗資幾千萬美元,要取得150萬幅清楚的照片方可;利用衛星照相,只要6個人工作5個月,取得近600張照片即可,耗資不到10萬美元。足見用衛星測繪地圖的優越性。

衛星勘察地球表面不僅效率高、花錢少,而且特別有利於考察和監視那些荒無人煙的特殊自然區域,如南極和北極、原始森林、崇山峻岭、大面積沙漠地區,以及遼闊的海域等等。這些地區自然條件惡劣,地面勘察難以進行,航空勘察也受到一定限制,衛星勘察卻不受影響。

小結:由於衛星不停地繞地球旋轉,對同一地區和同一現象可進行周期性的反覆觀測,從而能及時提供動態變化資料,使我們獲知全球範圍的最新變化情況,如氣象、水文變化,海流動向,生物遷陟,以及火山爆發及地震的前兆等等。這些動態變化資料用其他手段是難以及時獲得的。今天小編就介紹到這裡啦,我們下期再見!

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