地球の形と内部構造（知識）の問題
同じ経線に沿って、緯度の差が になる 2 地点の間の距離（緯度 あたりの子午線の長さ）を、いろいろな緯度の地域で測量した。その結果は次の表のようになった。
| 測量した地域の緯度 | 緯度 あたりの子午線の長さ |
|---|---|
| 付近 | |
| 付近 | |
| 付近 | |
| 付近 |
この結果から考えられる地球の形について述べた文として最も適当なものを、次のア〜エのうちから 1 つ選べ。
- ア 緯度による違いがわずかなので、地球は完全な球である。
- イ 地球は、極の方向に伸び、赤道の方向にへこんだ回転楕円体である。
- ウ 地球は、赤道の方向に膨らみ、極の方向につぶれた回転楕円体である。
- エ 地表の曲がり方は、高緯度ほど大きく（急に）なっている。
この問題で使うもの
- 地球の形とジオイド（説明と入口の問題）
この問題を解けるようになるまで（21 技能）
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右端（太枠）がこの問題で使う技能です。左へドラッグすると、さらに前の前提をさかのぼれます。技能を押すと、そこまでの道筋が光ります。
ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
技能「地球の形とジオイド」のうち、緯度 1° あたりの子午線の長さと地球の形の関係を使う。
ヒント 2
緯度が 1° 変わるのに長い距離が必要な場所ほど、地表の曲がり方はゆるやか（平ら）である。
ヒント 3
表から、地表が平らなのは赤道付近と極付近のどちらかを読み取ると、アとエは除ける。残りのイとウのうち、その平らな場所がつぶれている形はどちらかを考える。
答えと解説
答えを見る
ウ
どこでつまずきましたか？（選ぶと、戻る場所を案内します）
解説を読む
使う技能: 緯度 あたりの子午線の長さと地球の形の関係。
ステップ 1: 緯度 とは何か
緯度は、その地点の鉛直線（地表に垂直な方向）が赤道面となす角である。したがって緯度が 変わる区間とは、鉛直線の向きが 変わる区間である。
ステップ 2: 長さと曲がり方の関係
向きが同じ 変わるのに長い距離が必要な場所ほど、地表の曲がり方はゆるやか（平ら）である。表では、緯度 あたりの長さは赤道付近で 、極付近で で、高緯度ほど長い。つまり、地表は高緯度ほど平らで、赤道付近ほど強く曲がっている。
ステップ 3: 地球の形を考える
極付近が平らで赤道付近が強く曲がっている形は、赤道方向に膨らみ、極方向につぶれた回転楕円体である。よって答えは ウ である。（地球の自転による遠心力が赤道で最も大きいため、地球はこのような形になっている。）
ほかの選択肢が誤りである理由
- ア: 完全な球なら、どの緯度でも緯度 あたりの長さは等しくなるはずである。実際には高緯度ほど長くなっているので、完全な球ではない。違いがわずかであることは、つぶれ方（偏平率）が小さいことを示すだけである。
- イ: 極方向に伸びた形なら、極付近が強く曲がり、緯度 あたりの長さは高緯度ほど短くなるはずで、結果と逆である。
- エ: 高緯度ほど緯度 あたりの長さが長いので、高緯度ほど地表の曲がり方は小さい（ゆるやか）。曲がり方が大きいのは赤道付近であり、逆になっている。
別解
緯度 あたりの子午線の長さは、低緯度の km から高緯度の km へと、高緯度ほど長くなっている。緯度 の長さが長いほど、その付近の地表の曲率半径が大きい（地表がゆるやかに曲がっている、平らに近い）。よって極付近が平らで、赤道付近のほうがよく曲がっている。これは赤道方向に膨らみ、極方向につぶれた回転楕円体にあたる。
ア: 完全な球なら緯度によらず一定のはずなので誤り。
イ: 逆（極方向に伸びた形）なので誤り。
ウ: 正しい。
エ: 高緯度ほど緯度 の長さが長い、つまり曲がり方は小さい（ゆるやか）なので誤り。
よって ウ。