03.07 地球的总面积是怎样算出来的?

石门唐老鸭


地球的总面积在古代是无法用现在的科技手段了计算出了的,不过古人有自己的办法。

在2000多年前,希腊天文学家埃拉托斯蒂尼首次精确测量了地球的周长,当时他居住在埃及的亚历山大市。他听说,在附近的锡耶尼镇,正午的阳光在每年的同一天直射到深井的底部,这表明太阳在锡尼的正上方。然而,在亚历山大港,那一天的阳光从未到达井底,而是落在了两侧。

埃拉托斯蒂尼推断,太阳入射角的差异是由于地球表面的曲率造成的,因此,通过测量这个角度,他将亚历山大和锡尼之间的距离与地球的总尺寸联系起来。

当太阳照耀在锡耶尼的井底的那一天,埃拉托斯蒂尼测量了太阳在亚历山大港上空的位置。它离天顶7度,也就是说,根据地球圆周上的测量,锡耶尼镇离亚历山大里亚7度。这7度是一个地球圆的50分之一,拉托斯蒂尼简单地将亚历山大到锡尼的距离乘以50,大致是830公里。最后他计算的地球周长大约为42000公里,与现代公认的40074公里的数值只有5%。后人利用这个数据算出来地球的大约面积。

而现在可以利用各种先进仪器、方法和从太空卫星了测量地球。还专门考虑到地球的特殊形状,计算地球的表面积。根据现代估计,地球表面面积约为5.1亿平方公里。


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就当今的科技来说,要测量地球的总面积实在过于简单,人造卫星上天升入太空,直接观测地球的形状,及电子计算机的运用和国际间的合作,利用高精度的微波测距,激光测距等使人类可以精确地测量地球的大小和形状了,但人类在人造卫星升入太空之前很早就已知地球的面积啦,我们回顾下最早测出地球面积的方法。

首先要测试面积,需要知道物体的形状。古希腊哲学家亚里士多德(前384-前322)第一次科学地论证了地球是球体,他从以下方面加以论证:

1 地球投射在月球上的影子是圆形的;

2 夜间从北向南或从南向北走,会看见有的星星从前方地平线升起,另一些星星却在后方地平线下消失;

3 船靠近时总是先看见桅杆后看见船身,而远离时正好相反;

接着古希腊的地理学家埃拉托色尼(公元前276—194)出色地测出了地球的半径。埃拉托色尼利用太阳光是直射光及平行光的原理,得出亚历山大,阿斯旺城(它们基本在一根经线上)两地间的弧所对的圆心角就是7.2°,又知两者间的距离约为5000古希腊里,按照弧长与圆心角的关系,算出了地球的半径约为4000古希腊里, 换算单位即地球的半径约为6340公里,再按照球的表面积公式可得出地球的总面积。


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最早的时候是一个英国航海家麦哲伦率领船队绕地球一圈是花了近三年时间的!他计算出地球的面积是英国的200多倍!然后大概计算了下地球的面积!

此后,有科学家们分别运用相似法、三角测量法做了精密的测算,测得地球的平均半径为6371千米,然后根据几何公式推算出地球的总面.

现在的话就简单了,美国的GPS,中国的北斗等各种设备都可以轻松的计算出来!


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以前作猜,现在可以量了


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跑一圈就知道了。


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赤道的半径长6378.245km,极半径长6356.863km,两半径之差,同赤道半径之比仅为1:298.3。如果我们照这扁平率,做一个半径为298.3mm的地球仪,极半径比赤道半径只不过短1mm。所以地球体实际上和一个真正的球体相差无几,其平均半径为6371.2km。

知道了半径,人们就可以根据几何公式推算出有关地球大小的其他数值,地球的赤道圆周长大约是40075.696km,地球的总面积大约是51000仟万平方公里。


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地球表面积大约为5.1万平方千米。


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远在公元前200多年,古希腊学者埃拉托色尼第一次用测量的方法推算出地球的大小。他原来住在埃及的亚历山大港,在亚历山大港以南的阿斯旺有一口很深的枯井,每年夏至那一天的正午,太阳能够一直射到井底,也就是说,这一天的正午,太阳位于阿斯旺的天顶,过了这一天,太阳就射不到井底了;而在这一天,亚历山大港正午的太阳并不是直射的。他就用一根长柱,垂立于地面上,测得亚历山大港在夏至那天正午太阳的入射角为7.2°,于是他肯定:这7.2°的相差,正是亚历山大港和阿斯旺两地所对的地面弧距。根据这个数值和两地间距离的估计,他求得地球的圆周为25万斯台地亚(相当于39816千米这个数值已很接近目前计算出来的地球圆周。

  以后,科学家们曾经运用相似的方法,测算过地球的大小,还利用三角测量法作了比较精密的测算,由此得知地球是一个近似旋转椭圆体的球体,称为地球体。根据实测,赤道的半径长6378.245千米,极半径长6356.863千米。两半径之差同赤道半径之比仅为1:298.3。如果我们照这扁平率做一个半径为298.3毫米的地球仪,极半径比赤道半径只不过短1毫米。所以地球体实际上和一个真正的球体相差无几,其平均半径为6371.2千米。

  知道了半径,人们就可以根据几何公式推算出有关地球大小的其他数值,地球的赤道圆周长大约是40075.696千米;地球的总面积大约是51000万平方千米。




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地球的表面积和质量是如何被科学家计算出来的

结合现在卫星等高科技手段,已经证明发现地球其实并不是一个规则的球体,而是一个两极部位略扁,赤道稍鼓的不规则椭圆球体,正因为如此,关于地球的半径就有三组数据:地球的赤道半径约为6378.137千米、地球的极半径约为6356.752千米、而地球的平均半径则约为6371千米。而一般情况下,有关于地球各方面的数据的计算通常采用平均半径的数值来进行。此时我们将地球近似看作一个球体,同时忽略掉地球表面不同的地貌形态,这样我们就可以运用球体表面积的计算公式来近似求出地球的表面积了,因此得出得出地球的表面积大约为5.1亿平方公里。





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