地球が赤道方向に膨らんだ回転楕円体であること、緯度 1° あたりの子午線の長さが高緯度ほど長いこと、ジオイドと標高の基準、重力が赤道で小さく極で大きい理由について、正しい記述を選べる
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地球は完全な球ではなく、赤道方向に少し膨らみ、極方向に少しつぶれた回転楕円体です。この技能では、地球の形を表す基本事項（偏平率、緯度 1° あたりの子午線の長さ）、標高の基準となるジオイド、そして重力の大きさが緯度によって違う理由を、正しく判断できるようになります。地学基礎の「地球の形と大きさ」の正誤問題で、どの記述が正しいかを選ぶ場面で使います。
地球は自転しているので、地球といっしょに回る観測者から見ると、地表の物体には地軸から遠ざかる向きに大きさ の遠心力がはたらいて見えます。ここで は地軸からの距離なので、遠心力は赤道で最も大きく（ が最大）、極では （）です。地球をつくる物質も長い時間のうちにこの遠心力の影響を受け、赤道方向に膨らんだ形に落ち着きました。こうしてできたのが回転楕円体で、赤道半径は約 、極半径は約 、偏平率 は約 です。
緯度は、その地点の鉛直線（おもりをつるした糸の向き）と赤道面とのなす角で決めます。極の付近は地表のカーブがゆるやか（平たい）なので、鉛直線の向きを 変えるには長い距離を進まなければなりません。赤道付近はカーブがきついので、短い距離で向きが 変わります。そのため、緯度 あたりの子午線の長さは高緯度ほど長くなります。実際に 18 世紀の測量でこの差が確かめられ、地球が赤道方向に膨らんでいることがわかりました。
重力は、地球が物体を引く力（万有引力）と遠心力を合わせたものです。赤道では、遠心力が最大で引力と逆向きにはたらき、さらに地球の中心から遠い（赤道半径が大きい）ので引力も少し小さくなります。極では遠心力が で、中心にも近いので引力が大きくなります。だから重力は赤道で小さく、極で大きくなります。また、海面は重力の向きにいつも垂直になろうとするので、平均海面を陸地の下まで延長した面（ジオイド）は、どこでも重力の向き（鉛直線）に垂直な面になります。標高（海抜高度）はこのジオイドからの高さで表します。ジオイドは地下の物質の分布のむらによって、回転楕円体に対してわずかに凹凸しています。
記述が「地球の形」について述べているか確かめる。地球は赤道方向に膨らんだ回転楕円体で、赤道半径（約 ）＞極半径（約 ）、偏平率は約 と照らし合わせる。
「緯度 あたりの子午線の長さ」の記述なら、極付近ほど地表のカーブがゆるやかなので、高緯度ほど長いことと照らし合わせる。
「重力の大きさ」の記述なら、遠心力 の （地軸からの距離）が赤道で最大・極で であること、赤道は中心から遠いことから、重力は赤道で小さく極で大きいことと照らし合わせる。
「ジオイド」の記述なら、ジオイドは平均海面を陸地の下まで延長した面で、重力の向き（鉛直線）にどこでも垂直であり、標高の基準になること、回転楕円体からわずかに凹凸していることと照らし合わせる。
各選択肢を上の基本事項と比べ、大小関係や向き（長い・短い、大きい・小さい、垂直・平行）が逆になっていないかを確かめて、正しいものを選ぶ。
地球の形と重力について述べた文として正しいものを、次のア〜エのうちから 1 つ選べ。
ア 地球は極方向に長く伸びた回転楕円体であり、極半径は赤道半径より大きい。
イ 緯度 あたりの子午線の長さは、赤道付近のほうが極付近より長い。
ウ 重力の大きさは赤道で小さく、極で大きい。これは、赤道では地球の自転による遠心力が最も大きいことなどによる。
エ ジオイドは陸地の地表面を結んだ面であり、山の頂上の標高は 0 m となるように決められている。
手順 1（地球の形）: 地球は赤道方向に膨らんだ回転楕円体で、赤道半径（約 ）は極半径（約 ）より大きい。アは向きが逆なので誤り。
手順 2（子午線の長さ）: 極付近は地表のカーブがゆるやかなので、鉛直線の向きが 変わるまでに長い距離が必要になる。よって緯度 あたりの子午線の長さは高緯度（極付近）ほど長い。イは大小が逆なので誤り。
手順 3（重力）: 遠心力の大きさ の は地軸からの距離で、赤道で最大、極で になる。赤道では遠心力が引力を打ち消す向きに最も大きくはたらき、さらに中心から遠いので引力も小さい。よって重力は赤道で小さく極で大きい。ウは正しい。
手順 4（ジオイド）: ジオイドは平均海面を陸地の下まで延長した面で、標高はジオイドからの高さで表す。地表面そのものではないので、エは誤り。
手順 5: 以上より、正しいのはウ。
答え: ウ
地球は「極方向」に伸びているとしてしまう誤り。正しくは、自転の遠心力によって赤道方向に膨らんだ回転楕円体で、赤道半径（約 ）＞極半径（約 ）。
赤道が膨らんでいるから赤道付近の緯度 の子午線のほうが長い、としてしまう誤り。正しくは、極付近は地表のカーブがゆるやかなので、緯度 あたりの子午線の長さは高緯度ほど長い。
遠心力は地球の中心から遠ざかる向きにはたらき、極でも大きい、としてしまう誤り。正しくは、遠心力 は地軸から遠ざかる向きで、 は地軸からの距離なので極では より遠心力は 。重力は赤道で小さく極で大きい。
ジオイドを地表面や回転楕円体そのものと同じとしてしまう誤り。正しくは、ジオイドは平均海面を陸地の下まで延長した面で、重力の向きにどこでも垂直であり、地下の物質の分布のむらのため回転楕円体からわずかに凹凸している。標高はこのジオイドを として測る。
この説明は AI が書き、別の AI が例題を独立に解いて答えを確かめ、説明を一歩ずつ査読しました。
18 世紀に、緯度の異なる地点で子午線に沿った距離を測量する調査（弧長の測量）が行われた。同じ子午線上で緯度が 異なる 2 地点間の距離を、いくつかの緯度で調べると、次の表のような結果になった。
| 測量した場所の緯度 | 緯度差 あたりの子午線の長さ |
|---|---|
| 赤道付近（緯度 付近） | 約 |
| 中緯度（緯度 付近） | 約 |
| 高緯度（緯度 付近） | 約 |
この結果からわか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。
地球の形と大きさについて述べた文として正しいものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。
地球の形と内部構造について述べた文として最も適当なものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。
地球の形と内部構造について述べた文として最も適当なものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。
地球の形と内部構造について述べた文として最も適当なものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。