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| 今年4月，郗欽文發(fā)現(xiàn)“梨形地球”的說法在網(wǎng)絡(luò)上鋪天蓋地，大有弄假成真的趨勢。地球形狀是指地球的外形輪廓。畢業(yè)于武漢測繪學(xué)院大地測量系，從事了幾十年固體潮汐、誤差理論與數(shù)據(jù)處理研究的郗欽文再清楚不過了——接近地球真實形狀的大地水準(zhǔn)面(Geoid)是一個不規(guī)則、有起伏的物理曲面，因此，人們選用最接近于大地水準(zhǔn)面的規(guī)則數(shù)學(xué)曲面——旋轉(zhuǎn)橢球體來表示地球形狀，是再自然不過的事了。作為一名科學(xué)工作者，郗欽文認(rèn)為必須闡明科學(xué)事實。近年來，重力測量技術(shù)取得飛速進展，主要標(biāo)志是衛(wèi)星重力測量技術(shù)，特別是衛(wèi)星跟蹤衛(wèi)星(SST)技術(shù)的發(fā)展。歐美CHAMP、GRACE衛(wèi)星已經(jīng)發(fā)射。從衛(wèi)星重力探測所測定的大地位系數(shù)可以得到計算重力異常以及大地水準(zhǔn)面起伏的數(shù)學(xué)表達式，它們構(gòu)成了地球模型的一部分。在GRACE衛(wèi)星重力資料中，有一張似乎是“梨形地球”的彩圖，但該圖的下方標(biāo)有一段文字，明確指出“這是地球的大地水準(zhǔn)面剔除地球扁率并放大1000倍的三維透視圖”。很明顯，是有意夸大了大地水準(zhǔn)面起伏的結(jié)果。我們知道，由于地球的自轉(zhuǎn)，其赤道半徑比極半徑約長21千米，這個21千米與赤道半徑的比值就是上述標(biāo)注中提到的“地球扁率”(約為1/298.256)，它決定了地球這個旋轉(zhuǎn)橢球體的扁平程度。衛(wèi)星重力學(xué)研究中，可以用大地位系數(shù)來表示影響地球形狀的因素，大地位系數(shù)分很多階和級，各階影響因素全部疊加在一起共同確定了地球的形狀。在大地位系數(shù)中，三階系數(shù)的影響確實呈現(xiàn)出類似“梨形”的樣子，然而，該階系數(shù)在數(shù)值上大約只是二階系數(shù)的1/500——這里的二階系數(shù)就是屬于扁率部分，是對地球形狀具有影響的主要因素。各階擾動的影響，畢竟不能改變地球形狀近似于旋轉(zhuǎn)橢球體的科學(xué)事實。所以，不能理解為地球是“梨形”或“越來越接近梨形”，即不能以偏概全，主次顛倒。為了更進一步闡明問題，郗欽文設(shè)計了計算程序，夸大模擬大地水準(zhǔn)面起伏對地球形狀的視覺影響，與波茨坦地學(xué)中心大地水準(zhǔn)面的動畫效果完全一致。他以該模擬結(jié)果為基本素材專門撰寫了學(xué)術(shù)論文，已在專業(yè)學(xué)術(shù)期刊《大地測量與地球動力學(xué)》(2006年Vol.26 No.2)上發(fā)表。 |
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