地球の形と大きさ
このノートの問いがそのまま復習カードになり、忘れかけたころに出題されます。
根拠は高等学校学習指導要領（平成30年告示）「地学基礎」の内容 (1) ア (ｱ) ㋐「地球の形と大きさ」。
内容の取扱いは「測定の歴史や方法にも触れること」を求めている。
0. どういう論点か
「地球は丸い」ではなく「どのくらい丸くないか」が問われます。
地球は自転しているので、赤道方向にわずかにふくらんだ回転楕円体です。
| 値 | |
|---|---|
| 赤道半径 | 約 6378 km |
| 極半径 | 約 6357 km（赤道より約 21 km 短い） |
| 全周 | 約 4 万 km |
| 扁平率 | 約 1/298 |
引っかけの分かれ目は次の 3 つ。
- 極半径のほうが短い（自転によるふくらみは赤道側）
- 扁平率 1/298 は「ほとんど球」（半径 6378 km に対して差は 21 km）
- 同じ緯度差に対する子午線の長さは、高緯度ほど長い（そこが平らに近いため）
1. 地球の大きさを測る
根拠: 学習指導要領 地基-(1)-ア-(ア)-㋐
測定の歴史が告示の名指しです。紀元前に、影の長さだけで測られています。
紀元前 3 世紀に、地球の大きさを初めて計算した人物は？
エラトステネス
シエネとアレクサンドリアでの太陽の南中高度の差から、地球全周を求めた。
エラトステネスが使った前提は？
地球は球形で、太陽光線は平行に届く
2 地点の南中高度の差が、そのまま中心角の差になる。
2 地点の距離が 900 km、中心角の差が 7.2° のとき、地球全周は？
45000 km
900 × (360 ÷ 7.2) = 45000。実際の約 4 万 km に近い値が得られる。
地球の全周と半径は、およそどれくらい？
全周 約 4 万 km、半径 約 6400 km
「1 周 4 万 km」は覚えておくと、多くの概算に使える。
メートルという単位は、もともと何をもとに決められた？
北極点から赤道までの子午線の長さの 1000 万分の 1
だから子午線 1 周が約 4 万 km になる。
2. 地球の形
根拠: 学習指導要領 地基-(1)-ア-(ア)-㋐
地球の形を正確に言うと？
赤道方向にわずかにふくらんだ回転楕円体
自転による遠心力のため。
赤道半径と極半径は、どちらが長い？ その差は？
赤道半径のほうが約 21 km 長い（赤道 約 6378 km、極 約 6357 km）
遠心力は赤道で最大、極で 0 になる。
扁平率の定義は？ 地球ではどれくらい？
(赤道半径 − 極半径) ÷ 赤道半径。地球では約 1/298
ほとんど球とみなせる小ささ。
ニュートンは、地球の形についてどう予想した？
自転による遠心力で、赤道方向にふくらんでいる
のちに子午線の測量で確かめられた。
緯度 1° あたりの子午線の長さは、低緯度と高緯度でどちらが長い？
高緯度のほう
高緯度ほど地表の曲がりがゆるい（平らに近い）ため。
「同じ緯度差でも高緯度のほうが長い」ことは、地球の形について何を示す？
極方向につぶれている（赤道方向にふくらんでいる）こと
測量の結果が、ニュートンの予想を裏づけた。
地球の形を「ジオイド」で表すとは、どういうこと？
平均海水面を陸地の下まで延長した面で表すということ
重力の向きに垂直な面で、実際の地形の凹凸とは別。
3. 地球の姿をつかむ数
根拠: 学習指導要領 地基-(1)-ア-(ア)-㋐
地球の半径 6400 km に対し、大気のほとんどが存在する厚さはどれくらい？
十数 km 程度（対流圏）
半径に比べれば、りんごの皮より薄い。
海の平均の深さはどれくらい？
約 3800 m（およそ 4 km）
最も深いところでも 11 km ほどで、半径に比べれば凹凸はごくわずか。
地球で最も高い山と最も深い海溝の高低差は、地球の半径の何分の 1 くらい？
およそ 300 分の 1（約 20 km ÷ 6400 km）
扁平率と同じくらいで、地球は表面が非常になめらかな天体といえる。
地球が球形であることを示す身近な現象を 2 つ挙げると？
遠ざかる船が下から見えなくなること、月食での地球の影が丸いこと
どちらも古代から知られていた。