地球为什么有引力?( 二 )


这最后一个因子,仅仅在进行重力测量中才有价值,一般情况下它对重力变化的影响,要比前四个因子的联合效应小的多 。例如,从赤道到两极,重力随着 纬度变化的数量大约为5伽,而油田勘探中的较大重力 异常是10毫伽,只相当于上述数字的1/500 。
在1930年,国际大地测量和地球物理协会采用了一个公式,给出了在地球这个椭球体上任意一点的重力加速度为: g=g0(1 αsin2Φ βsin22Φ) (5.9) g——重力加速度;g0——在赤道上的重力加速度,它等于978.0490厘米/秒2;Φ——纬度,常数α及β分别是0.0052884和-0.0000059 。自从1930年以来,由于在重力测量中获取了大量的资料,特别是通过 人造地球卫星的准确测定,上式中的常数已经有了进一步的改动 。
从自然地理学的角度来看,我们的着眼点不在于寻求计算重力或进行订正的准确公式,而在于利用这种重力分析的基本原理,阐述物质在进入自然地理面和输出到环境时的受力状况,在这些受力当中,重力是特别应当考虑的一项 。
举凡地形的改变、物质的搬运和 堆积、气团的运动、水分的循环、生物的生长,甚至于地球物质的调整等,离开了重力的分析,就不可能得出正确的结果 。前面已 经讲过,重力最为明显的表达,一般都在地球固体表面之上 。在其下并非重力消失了,只是不容易有如固体表面之上那样 明显地看出来罢了,此外作为研究的对象来说,我们亦不去特别关注地层深处的重力状况,而只接受它所带来的对地表造成的后果 。进而看到,在海平面之上陆地面积约占全球总表面积的29%,以雨和雪降下来的水,必然经受重力的作用回归到海洋中去 。

地球为什么有引力?


这样,每一次落到地表上的降水,都具有比例于本身质量和海平面以上高度的乘积,这样数值的能量,这就是它所具的势能 。在陆地地表,亦有个别的点低于海平面,例如我国的吐鲁番盆地,美国加利福尼亚的死谷等,它们之所以能在陆面上保持这种例外的情况,一是由于其面积小,二是由于这些盆地均处于干旱区,很少有降水发生 。
假如把它们移到湿润地区,这种低于海平面的状况决不会保持很久,在重力的参与下,很快就要被水充满或被水所带来的风化物质填注,以补足海平面在全球延伸中的“漏洞” 。重力在自然地理面中的表现,既平常又深刻,对此应有充分的认识,现粗略地讨论一下重力在改造地表形态上的作用 。陆地表面由于风化作用而造成的松散 物质,在一定的条件下,由于力的作用是要移动的 。
无论是从高处到低处的滚动、滑落、崩塌,还是通过河流的输运,风的挟带等,其中一个极重要的因素就是重力的参与 。我们以一个在坡面上运动的岩块为例,简要分析一下重力的作用 。由分析得知,重力的一个分力,即岩块向下滑动的力,比例于所处坡度的 正弦,当然还取决于这个坡面的摩擦系数 。
一克重的岩块在坡度为45笆保蛳禄姆至ξ?.7克;而当该坡度等于60笆保飧龇至黾拥?.87克(如图5.5) 。由于摩擦系数很少有大于1的状况,因此单凭摩擦系数的阻抗,在坡度大于45笆保С植蛔≈亓λ鸬南蛳禄姆至ΑJ率瞪希?0案盖偷淖匀黄露仍谌蚴呛苌偌模蛭绻谐?0暗慕嵌仁保亓ψ饔媒冉?迅速地对此加以改变,由此可以看出重力改变地表形态的作用来 。
在讨论 地球重力的同时,我们对于其它星体产生的类似于地球引力的 作用力,也要加以必要的重视 。最主要的就是月亮和太阳对地球的引力 。

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