沒有海洋的星球有「海拔」這個概念嗎？

01-22

「火星的奧林匹斯山是太陽系最高的山，海拔約2萬1千米，而珠穆朗瑪峰的海拔約為8844米。」
火星應該沒有海吧。那麼這裡的「海拔」是怎麼來的呢？

「海拔」，通俗的英文是Altitude。

而其地理學上嚴格定義叫Elevation，地球的海拔通常是以地球大地水平面（geoid）作為標準。

地球大地水平面，是對平均海平面（MSL）的擴展，主要是保證與重力線垂直，平面上重力均等。

上圖來自Geoid，1是海水，2是理想參考橢球，3是重力線，4是陸地，而5就是計算出來的大地水平面。

換到火星，其大地水平面叫「areoid」，同樣，也是體現重力線垂直、重力均等。

具體的演算法是，人為假設一個半徑為3,396,000米（十分接近赤道平均半徑）的理想球體，再利用Goddard Mars Gravity Model進行重力偏移計算。（The Tallest Volcano on Mars and the Deepest Asteroid Crater）

上圖來自The Tallest Volcano on Mars and the Deepest Asteroid Crater，就是以areoid為標準的地形圖。這種計算的實現難度比較大，所以還有很多早期使用的測量方法在使用，比如理想橢球面，比如610.5 Pa氣壓（水的三相點，有一定偏差，因為是70年代火星任務使用的）。但它們都並不能說是真正意義上的「海拔」。

海拔，具體講叫某地點的絕對高程，是該地面點到大地水準面的鉛垂距離。

之所以俗稱海拔，是因為我們把海水水面高低的均值作為了我們高程的水準面。而且嚴格的來講，各種高程系統的＂海面＂也是不盡相同的。

而水準面是受地球重力場影響而形成，處處與重力方向垂直的連續曲面，是一個重力場的等位面。

在無海洋的星球，我們約定選取某個合適的重力場等位面作為起算面，就能夠確定地面點高程，可以繼續按照習慣稱為海拔。

韋氏詞典里對altitude的解釋有：

b : the vertical elevation of an object above a surface (as sea level or land) of a planet or natural satellite

嗯，as sea level or land

海拔，就是相對，基準面的意思。沒海平面就再找一個基準面嘛。就好像，沒桌子面，就找個凳子面。