1883年法国人开工建筑巴拿马运河，
但没成想，
其时只修了个半拉子工程。
只因他们静心修了四年后才发现一件事：
运河西侧的东太平洋水面，
居然高出东侧的西大西洋水面5～6米！
两头的海平面高度不同，
怎样联通就成了难题。
后来，人们发起团体才智，
总算想到了让海平面高度一致的方法
——加通湖和船闸。
加通湖湖水平面的海拔约为26米，运河经过船闸，升高到和加通湖湖水平面相同的高度，经过加通湖及相连水道后，再利用船闸下降到海平面高度，然后联通运河东西两边的海洋。
那么，为什么四大洋虽然联通，
但全球海平面却不相同高呢？
地球：你们眼中的我，并不是真实的我
地理课本里的地球：
网络图库里的地球：
地球眼里的自己：
地球外表并非网络图片上那样“润滑”
在咱们日子的这颗星球上，海洋大约占有了总面积的71%。
一般，咱们都以为陆地有凹凸崎岖，而海面都是相同高的。
其实不然，研讨标明：海洋外表和陆地相同，都存在凹凸不同，而且首要受重力影响。
已然说海洋外表的凹凸不同首要受重力影响，那就不得不搬出两个专业名词——
大地水准面
参阅椭球体
大地水准面：
假定海平面（）向陆地（）延伸，终究构成一个环绕地球的曲面，在这个面上海水是停止不活动的，面上的所有点都具有相同的重力（）。
那么，咱们就称这个曲面为“水准面”；把与平均海平面最挨近的闭合曲面称为“大地水准面”（）。
大地水准面、参阅椭球体与实践地势的相对联系
-海水、-椭球体、-重力方向、-实践地势
-大地水准面、-大地水准面相关于椭球体的崎岖
参阅椭球体：
因为地球引力巨细和内部质量的散布有关，所以，大地水准面其实便是一个崎岖且不规矩的曲面。
想必咱们都知道，丈量杂乱曲面是十分困难的，为了处理这样的一个问题，一般会选取一个外表十分挨近大地水准面的规范几许形体来替代。
挑选一个适宜的椭圆，绕其短轴旋转一周得到椭球体，其外表又称为“参阅椭球面”（）。大地水准面的地势崎岖也便是相关于参阅椭球体的违背值（）。
参阅椭球面和大地水准面的联系
地球的重力场取决于地球内部质量的散布
当存在正重力反常（质量过剩）时，大地水准面高于参阅椭球面，也即海水在较大重力效果下集合于某处，使得该处的海平面高于平均海平面。
当存在负重力反常（质量亏本）时，大地水准面低于参阅椭球面，也即海水在向周围分散，使得该处的海平面低于平均海平面。
因而，海底山脉处（重力值高）与深海海沟处（重力值低）的海平面就会依据重力值的不同而升高或下降。
在大洋中，大地水准面根本代表了平均海平面，因而，“全球海平面是否相同高”的问题也就等同于“全球大地水准面是否相同高”的问题。
卫星大地丈量技能帮咱们进一步看清“本相”
虽然在近200年的大地丈量和地球物理学史上，大地水准面一直是一个重要的概念。
但直到20世纪末，跟着卫星大地丈量技能的开展，这个重要概念才被高精度丈量。
众所周知，地球的最高峰珠穆朗玛峰（+8843米）和最深的海沟马里亚纳海沟（-11034米）的高差近20000米。
但依据最新卫星丈量数据核算得出：大地水准面的最大偏移量却是+85米（新几内亚以东）到-107米（印度南部），一共不到200米。
也便是说，全球海平面的凹凸差约200米。
全球大地水准面崎岖状况
大地水准面的研讨价值超乎幻想
在猜测地震方面：
研讨标明，
大地水准面改动与98%以上的9级以上地震有关，
与8.8级地震的相关度约为60%，
与8.6级地震的相关度约为40%，
与8.3级地震的相关度约为33%。
地震精确猜测是世界级的难题，但经过对地震区域的大地水准面和精密重力场的观测，科学家比以往任何时候都更挨近精确猜测地震。
最新的重力监测卫星（GOCE和GRACE卫星）现已能够查询到某区域水准面（重力场）随时刻的细微改动。
假以时日，从前被视为不行猜测的地震难题也有望获得发展。
在气候改动方面：
据欧空局的CRYOSAT卫星监测，
2009年至2012年间，南极洲西部的冰层消融导致该区域的重力场下降。
自2009年以来，从南极西部冰盖每年消失速度增加了三倍。
2011年到2014年间，南极冰川每年削减体积约125立方公里。
……
经过研讨高分辨率卫星丈量数据，科学家们能够查询冰川体系中的实时改动，然后对极地冰量有更深化的了解。
使用这些有关大地水准面（地球重力场）的高精度数据，
能够协助科学家在地震猜测和气候改动研讨方面获得突破性的发展。
由“全球海平面相同高吗？”这样的一个问题引申出来的许多海洋观测、气候环境改动等科学问题正逐渐成为科研前沿。
跟着观测手法的不断进步，这些前沿科学的研讨也将深刻地改动咱们的宇宙观和日子方式。
本文由国家重点研制方案(2018YFC0310001)、国家地质查询专项（DD20190581）赞助
图文：廖 晶（中国地质查询局 青岛海洋地质研讨所）
本文转载自：地震三点通
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