测量还发现，和地球的参考椭球面相比，北极地区高出约19米，南极地区低下去24～30米 。
可以夸张地说，地球形状像个大鸭梨，赤道部分鼓起是“梨身”，北极凸起像“梨蒂”，南极凹进像“梨脐” 。
不过，和地球6千多公里的半径比起来，南北极的几十米高差太小了，完全可以忽略不计 。
倒是应该感谢地球的水圈，给地球穿上了一身漂亮的蓝色外衣，遮住了她凹凸不平的形体 。
02 地球的周长
既然地球是圆形的，那么，周长是多少？
感谢希腊人，他们不仅开启了哲学和自然科学，而且创造了把握自然规律的数学 。
刚才提到的泰勒斯曾为演绎几何学作出开创性贡献，毕达哥拉斯则提出了数学哲学观，主张“数即万物”，把事物所具有的量看成事物的本质和原因 。希腊人成功地把天文学、地理学、光学、力学等科学领域数学化 。
古希腊爱奥尼亚学者攸多克索（Eudoxe，公元前395～前342年）和亚里士多德是同代人，赞同地球是圆球的观点 。
他进一步指出，如果地球是圆的，那么应该能测出地球的周长 。
于是，他想出了一种 ***，根据同一子午线上两个地点的纬度差来估算地球的周长 。
南天上有一颗很亮的星叫“老人星”，在我国长江以南的地区才有机会见到 。
我们中国人认为这是一颗吉星，号称“南极仙翁” 。
在攸多克索出生的克利德，老人星紧贴着地平线，但在埃及，它高悬在天空 。
于是，攸多克索就根据克利德和埃及观测到的老人星的高度差，计算出了两地的纬度差，再测算了两地的实际距离，推算出地球圆周长为40万古希腊里 。
按照埃及的长度单位，1希腊里等于157.5米，换算出的地球周长是6.3万公里 。
这个数值和地球子午线的实际周长4.0008万公里相比，差得有点多 。
但攸多克索提出的这种估算 *** 很有价值，启发了后人做出更精确的测算 。
古希腊的埃拉托色尼（Eratosthenes，公元前275～前193年）被西方地理学家推崇为“地理学之父” 。
他写了本书，叫《地球大小的修正》，其中的精华部分就是关于地球圆周的计算 。
埃拉托色尼设想，可以在夏至那天在同一子午线上的两地同时观察太阳的位置，测量两地太阳阴影的长度差，就能计算出地球的周长 。
文章插图
埃拉托色尼的测量 ***
在西恩纳（Syene，今天的阿斯旺）附近，尼罗河的一个河心岛上有一口深井，夏至那天太阳光可直射井底，表明太阳在夏至那天正好位于天顶 。
这一现象闻名已久，吸引着许多旅行家去观赏奇景 。
埃拉托色尼居住的亚历山大里亚有一个很高的方尖塔，等到夏至那天，他测量了塔的阴影长度，并测出方尖塔与太阳光射线之间的角度为7°12′ 。
根据泰勒斯的几何学定律，一条射线穿过两条平行线时，它们的对顶角相等，同位角也相等 。
这就是说，两地与地心连线的夹角也是7°12′，相当于圆周角360°的1/50 。
这一角度对应的弧长，也就是从西恩纳到亚历山大里亚的距离，应相当于地球周长的1/50 。
OK啦！
埃拉托色尼翻阅了皇家测量员的测地资料，知道这两地的距离是5000希腊里 。
乘以50，地球周长是25万希腊里，按1希腊里等于157.5米，折合39375公里 。
和地球子午线的实际周长4.0008万公里相比，这一结果的误差只有1.6%，很靠谱！
我国唐代有个僧人，法号一行（683年～727年），是著名的天文学家 。
开元九年（公元721年），唐玄宗命僧一行主持修编新历 。
于是，僧一行从开元十二年（公元724年）起，启动了全国范围内的大规模天文大地测量工作 。
僧一行选择了13个观测点，北到北纬51度左右的铁勒回纥部（今蒙古乌兰巴托西南），南到北纬18度左右的林邑（今越南的中部） 。
他派人实地观测，自己则在长安坐镇，统筹指挥 。
其中，负责在河南进行观测的南宫说等人所测得的数据最有科学意义 。
他们管辖的4个观测点在黄河两岸平原地区，由北向南设在今天的河南滑县、开封西北、河南扶沟和河南上蔡，都介于东经114.2度—114.5 度之间，差不多在同一子午线上 。
四地分别测量了当地的北极星高度，冬至、夏至和春分、秋分四天正午时日影的长度 。
四地间的距离是已知的 。
僧一行把所有这些数据进行了计算，最终得出结论，北极星高度差一度，南北两地相距351.27里 。
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