单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一章 地球,第一节 地球在宇宙中的位置,第二节 地球的形状和大小,第三节 地球的运动,第四节 地理坐标,第五节 地球的圈层构造,第六节 地球表面的基本形态和特征,第一章,第一章 地球第一节 地球在宇宙中的位置 第一章,第一章 地球,一、地球的形状及其地理意义,1.古代人们对地球形状的认识,2.对地球的形状认识的三次飞跃,3.地球形状变化的因素,4.地球形状的意义,二、地球的大小及其地理意义,1,.地球的大小,2.地球大小的意义,第一章,第二节 地球的形状和大小,大地水准面,第一章 地球一、地球的形状及其地理意义第一章第二节 地,第一章 地球,大地水准面是与地球形状最接近的那个水准面。它是一个假想的地球表面，是与静止海平面（不考虑海上的波浪、潮汐和洋流的平均海平面）相重合的重力等位面以及这个面延伸通过陆地所形成的封闭曲面。,由于受到地球表层横向密度不均匀和垂直起伏的影响，大地水准面也可能有起伏（,图片,)。,第一章,大地水准面,第一章 地球大地水准面是与地球形状最接近的那个水准面。它,图,1-124,大地水准示意图面,第一章,图1-124 大地水准示意图面第一章,第一章 地球,古中国人,天圆地方（,图片,）,古巴比伦人,大地象倒扣的扁盘形被水包围着，半圆的天穹覆盖在水上。,古希腊人,大地是由“大洋之河”团团围住的圆地，“汹涌的河水在丰饶的地盾边缘上翻滚”，“在海洋的边缘上，张起了圆形的天幕似的天穹,”。,第一章,1.古代人们对地球形状的认识,地球的形状和大小,(,共,37,张,PPT),地球的形状和大小,(,共,37,张,PPT),第一章 地球古中国人天圆地方（图片）第一章1.古代,第一章 地球,古印度人,地球形似倒伏的,大碗,，由4头大象承载着，大象站在大海龟背上，海龟伏在象征水的眼镜蛇身上，巨蛇则口尾相衔，把天地万物围住。,古埃及人,地是稍呈凹形的箱底，天是有些穹起的箱盖，支撑在从大地四角升起的四座大山顶上。,古俄罗斯人,大地象一块微微拱起的圆形,盾牌,，由3条巨鲸驮着飘浮在大洋上。,古罗马人,“,地环,说”，陆地的形状就像罗马皇帝腰上系着的那根阔边金环带。,第一章,地球的形状和大小,(,共,37,张,PPT),地球的形状和大小,(,共,37,张,PPT),第一章 地球古印度人地球形似倒伏的大碗，由4头大象承,图,1-125,盖天说,“天圆似张盖，地方如棋局”,第一章,地球的形状和大小,(,共,37,张,PPT),地球的形状和大小,(,共,37,张,PPT),图1-125 盖天说“天圆似张盖，地方如棋局”第一章地球的,第一次飞跃,从非球形到球形,地球是个正球体,第二次飞跃,从正球体到扁球体,地球是个扁球体（旋转,椭球体）,第三次飞跃,从扁球体到不规则的扁球体,地球是个不规则的扁球体,第一章,2.对地球的形状认识的三次飞跃,地球的形状和大小,(,共,37,张,PPT),地球的形状和大小,(,共,37,张,PPT),第一次飞跃第一章2.对地球的形状认识的三次飞跃地球的形,公元前6世纪，古希腊的毕达哥拉斯学派最早提出西方,“,地球说,”,猜测。,证据：,出港的远方航船，船桅和船身不是同时出现或隐没（,图片,）。崇尚美学原则,亚里士多德从逻辑上更为自洽地论证了大地,“,地球说,”,。,证据：,月蚀时大地投射到月亮上的影子（,图片,）,麦哲伦环海航行的实践最终证实了,“,地球说,”,的真实性,（,图片,）,我国古代也由张衡的,“,混天学说,”,（,图片,）,第一章,从非球形球形,地球的形状和大小,(,共,37,张,PPT),地球的形状和大小,(,共,37,张,PPT),公元前6世纪，古希腊的毕达哥拉斯学派最早提出西方“地球,在海岸观看远来的船只，先见桅杆，后见船体,第一章,图,1-126,曲面大地的直观证据,地球的形状和大小,(,共,37,张,PPT),地球的形状和大小,(,共,37,张,PPT),在海岸观看远来的船只，先见桅杆，后见船体第一章图1-126,第一章,图,1-127,月食时地球投在月球上的影子,地球的形状和大小,(,共,37,张,PPT),地球的形状和大小,(,共,37,张,PPT),第一章图1-127 月食时地球投在月球上的影子地球的形状,图,1-128,麦哲伦环球航行示意图,第一章,1519,年,9,月,20,日，麦哲伦率船队开始了远航，从而最终第一次证明了大地球形说。,地球的形状和大小,(,共,37,张,PPT),地球的形状和大小,(,共,37,张,PPT),图1-128 麦哲伦环球航行示意图第一章1519年9月20,图,1-129,浑天说,第一章,“混天如鸡子，天体圆如弹丸，地如鸡中黄”,地球的形状和大小,(,共,37,张,PPT),地球的形状和大小,(,共,37,张,PPT),图1-129 浑天说第一章“混天如鸡子，天体圆如弹丸，地,地球是一个正球体,证据：,大地不是平面，而是,曲面,。,麦哲伦的环球航行，用事实证明了大地是一个,封闭的曲面,。,近代进行的弧度测量结果表明，世界各地的地面,曲率大致,相同，每度都在111km左右。,成因：,地球的正球体形状，是在自引力的作用下形成的。,第一章,地球的形状和大小,(,共,37,张,PPT),地球的形状和大小,(,共,37,张,PPT),地球是一个正球体 证据：第一章地球的形状和大小(共37张P,从正球体扁球体,发现,17世纪下半叶，发生了奇怪的,“,摆钟事件,”,和,“,青鱼悬案,”,证明过程,1672年，法国天文学家,里奇,发现地球赤道的重力比其他地方都小，提出大地是扁球形的主张（,证明,）。,17世纪末，英国科学家,牛顿,研究了地球自转对地球形态的影响，从理论上推测地球为赤道处略鼓，两极稍扁平的椭球体（,证明,）。,17351744年法国巴黎科学院的,测量结果,证实地球确实为椭球体。,第一章,地球的形状和大小,(,共,37,张,PPT),地球的形状和大小,(,共,37,张,PPT),从正球体扁球体 发现第一章地球的形状和大小(共37张P,钟摆事件,1672,年，法国天文学家里奇从巴黎,(49,0,N),到南美洲的法属圭亚那,(5,0,N),进行天文测量，发现他带去的天文摆钟，每天慢,2,分,28,秒，于是根据恒星的运动校正了他的摆钟，把摆长缩短,2.54,后，摆钟行走正常。二年后，里奇回到巴黎，却发现钟又走快了，加快的数值恰好就是当初在南美减慢的数值。他把钟摆恢复至原来的长度，钟又走准了。他推测，这种奇怪现象很可能是由于地球并非是一个标准圆球体而产生的。,第一章,钟摆事件1672年，法国天文学家里奇从巴黎(490N)到南美,青鱼悬案,一艘满载5千吨青鱼的荷兰渔船，经半个多月的航行，从鹿特丹来到非洲赤道附近的一个城市。在货物过磅时，竟发现有19吨青鱼不翼而飞。这条船在航行中从未靠过岸，而且包装和件数都原封不动，显然不是失窃所为。“难道鱼儿游回了大海？”船长百思不得其解。原来，这也是地球开的玩笑。,第一章,青鱼悬案一艘满载5千吨青鱼的荷兰渔船，经半个多月的航行，从,里奇的分析,T2,L/g,T为摆动周期；L为摆长；g为重力加速度。里奇的天文摆钟，在摆长L不变的情况下，周期T的增大(摆动周期变慢)，只能是g减小造成的。重力加速度g的减小，是惯性离心力作用的结果。,惯性离心力来源于地球自转。在赤道，自转的速度最高，惯性离心力最大；在两极，自转速度为零，没有惯性离心力的作用。,第一章,里奇的分析T2L/g第一章,牛顿的分析,惯性离心力的垂直分力，对赤道重力抵消最多，对两极没有抵消，故赤道重力比两极减少,1/289,。,而水平分力,f2,指向赤道，在,f2,作用下，使地球成为赤道鼓起，两极扁平的扁球体,图,1-130,扁球体的形成,牛顿的分析惯性离心力的垂直分力，对赤道重力抵消最多，对两极没,第一章,图,1-132,十八世纪法国科学家两次测量的位置,第一章图1-132十八世纪法国科学家两次测量的位置,地球是个扁球体,原因,地球自转产生的惯性离心力使地球成为一个扁球体（,图片,）,地球的椭球参数,赤道半径：,a=6378.140km,；,极半径：,b=6356.755km,；,f=(a,b)/a=1/298.251,地球的扁率相当小,第一章,地球是个扁球体 原因第一章,第一章,图,1-131,地球的旋转使地球发生了变形,第一章图1-131 地球的旋转使地球发生了变形,第一章,图,1-132,地球的半长轴和半短轴,第一章图1-132 地球的半长轴和半短轴,赤道半径,6378.1,千米,极半径,6356.8,千米,平均半径 6371 千米,图,1-133,地球的三种半径的长度,赤道半径极半径平均半径 6371 千米图1-133 地球,表,1-2,旋转椭球体的椭球参数,椭球体名称,年代,长半径（,m,）,短半径（,m,）,扁率,白塞尔,（德）,1841,6 377 397,6 356 079,1,：,299.15,克拉克,（英）,1866,6 378 206,6 356 534,1,：,295.0,克拉克,（英）,1880,6 378 249,6 356 515,1,：,293.47,海福特,（美）,1910,6 378 388,6 356 912,1,：,297.0,克拉索夫斯基,（前苏）,1940,6 378 245,6 356 863,1,：,298.3,1975,年国际椭球,1975,6 378 140,6 356 755,1,：,298.257,1980,年国际椭球,1980,6 378 137,1,：,298.257,表1-2 旋转椭球体的椭球参数椭球体名称年代长半径（m）短半,从扁球体到不规则的扁球体,1957年人造卫星上天以后，借助遥感卫星和全球卫星定位系统，开创了精确观测地球的新时代。,（1）大地水准面不是一个稳定的旋转椭球面，而是有地方隆起，有地方凹陷，相差可达100m 以上；,（2）地球赤道横截面不是正圆形，而是近似椭圆形；,（3）赤道面不是地球的对称面，从包含南北极的垂直于赤道平面的纵剖面来看，其形状与标准椭球体相比较，位于南极的南极大陆比基准面凹进24m；而位于北极的没有大陆的北冰洋却高出基准面14m。同时，从赤道到南纬60之间高出基准面，而从赤道到北纬45之间低于基准面。,第一章,地球的形状和大小,(,共,37,张,PPT),地球的形状和大小,(,共,37,张,PPT),从扁球体到不规则的扁球体1957年人造卫星上天以后，借助遥感,地球是一个不规则的扁球体,原因,地球内部物质分布不均导致地球形状不规则,。,地球形状不规则的表现,纬线不是正圆，经线也不是真正的椭圆，地球的南北半球并不对称，它的几何中心也不是在赤道平面上（,图片,）。,第一章,地球的形状和大小,(,共,37,张,PPT),地球的形状和大小,(,共,37,张,PPT),地球是一个不规则的扁球体原因第一章地球的形状和大小(共37张,图,1-134,大地水准面相对于标准椭球体的偏离,第一章,地球的形状和大小,(,共,37,张,PPT),地球的形状和大小,(,共,37,张,PPT),图1-134 大地水准面相对于标准椭球体的偏离第一章地球的形,图,1-135,大地水准面对参考椭球体的偏离,地球赤道是个椭圆，长轴与短铀最大相差,430m,；地球的北极凸出,10m,，南极凹陷,30m,第一章,地球的形状和大小,(,共,37,张,PPT),地球的形状和大小,(,共,37,张,PPT),图1-135 大地水准面对参考椭球体的偏离地球赤道是个椭圆,图,1-1