地球的质量直接决定着地球的引力，而地球的引力又是地面上一切物体重力的重要因素。物体的重力是如何产生的呢？重力在各种是否一样呢？对这些问题进行研究，既有理论上的意义，又有实用价值。

　　地球上任何物体都同时受到两种力的作用：一是地球（一般指地心）的引力，二是地球自转所产生的惯性离心力。二者的合力就是重力（如图6－9所示）。

　　地球不是一个均质同心圈层组成的正圆球体，它在不停在自转着，各纬度地区自转的线速度不同。所以地球表面各处的重力值随物体距地心的远近和纬度高低状况等而改变。从地球引力看，因引力方向是指向地心（严格说应该是质心）的，其大小取决于地球的质量和物体距地心的距离。因此，两极地区（极半径小）引力最大，纬度愈低引力愈小，赤道上（赤道半径大）引力最小。根据计算，1克质量的物体在两极的引力为983.2达因，在赤道上引力为981.4达因，相差1.8达因。

　　地球的惯性离心力，其方向与地轴相垂直，即与旋转半径相背离，其大小与旋转速度的平方成正比。因此，离心力在赤道上最大，纬度愈高，离心力愈小。根据计算，地表1克质量的物体所受的离心力，在赤道为3.4达因，到极点为零。

　　可以看出，地球惯性离心力数值不大，它只是对重力起一些修正作用。例如，离心力的方向，除了赤道上与大地水准面垂直，与引力相反；两极地区没有离心力也无所谓方向外，其他地区，与大地水准面既不垂直也不平行，均可分解出垂直分力和水平分力。其中，垂直分力与引力方向相反，使重力减小，而水平分力与引力垂直，使垂力方向不指向地心，而是偏向赤道一侧。

　　总之，地球的垂力是引力和惯性离心力的合力。正因为如此，重力的数值和方向受到纬度和地势高低因素的影响。所以重力不是一个固定值。总的规律是两极重力最大，随纬度的降低而减小，赤道上最小。如某物体在赤道上用弹簧秤量得重量是188千克，到了两极将是189千克。在海平面上和高山顶上其重量也不相同。但是，因为离心力对重力的影响很小，即使在赤道上也仅占引力的0.3％，所以在精度要求不高的情况下，就将引力当做重力看待。

　　如果把地球作为参考椭球体，重力的纬度理论值是可以计算的。各地的实测重力若与理论值不符合，称为重力异常。这是因为各地的重力实际上还受地势高低、地下物质组成和地质构造等具体情况的影响。通过对重力异常的分析和研究，不仅可以了解地球各部分的实际形状，还可以为探矿、勘察地下水以及大地构造的研究提供依据。

　　重力异常是对正常的重力而言。正常重力是依据纬度推算的理论值，而推算的基点是各地的大地水准面。国际上从1971年起，采用如下公式：

　　g=978.033（1+0.0053024sin2-0.0000059sin22）伽

　　依此式可得：赤道重力为g0=978.0318伽，两极重力为g90=983.2177伽。二者相差5.1859伽，而南、北纬45°的正常重力为980.6247伽。

　　重力主要是地球引力所决定的，离心力的修改值，远不如地势的影响大。在同一海拔高度上，重力的纬度差异最大不过5.2伽。但是，在同一纬度上，因高度和深度的不同，重力差可以大1000伽以上。

　　在地表以下重力的变化很大，因为地表以下，随着深度的增加，不但意味着地球半径的缩小，使得离心力更加微弱，引力也因距离的减小而加大。但是，也应看到，深度的增加又有使产生引力的质量变小的因素，同时密度的变化也会影响重力的变化。例如，在2900千米的深处，重力的基本因素——引力，已不是地表的引力（整个地球的引力），而只是这个界面至地心的引力——地核的引力。一般认为，重力随深度变化的关系是：从地表2900千米深处，重力随深度增加而缓慢增加（可达1000伽），这个界面以下，重力开始急剧减小，最后到地心为零。

　　物体受到重力，因而有重量，其重量就会对下面的物体施加压力。地面上的物体受大气的压力，地下的物体受其上部地层和大气的双重压力，由于大气压力与地层的压力比较相差甚远，平时讲地内压力是指地层压力而言。但是计算压力的单位，一般仍以地表标准大气压为单位。

　　地球内部的压力决定于地层的厚度、平均密度和平均重力三个因素。这样，从地表到地心的压力，一直随深度的增加而增加。这一点与重力的分布不完全一样。但压力增加的速度也因深度而有所不同。总规律是：接近地表和接近地心的层次，压力增加比较缓慢，而在中间的层次，压力增加得很快。这是因为，地表以下浅部位的岩层密度小而重力大，接近地心时物质的密度大而重力小；只有二者之间的层次（地幔），才是密度和重力同时增加的缘故（见图6－10）。

　　对于地球内部不同深度的压力值，目前看法尚不统一，但差别不大。地心的压力最大，360万以上的大气压是可能的。虽然那里重力为零，但受到的是来自地表以下6371千米厚地层的压力， 而且物质的密度极大。这样地球内部的压力，平均每深入1千米大约增加570个大气压。当然这种情况在地表由于海陆之间存在差异而有所不同。例如，在陆地以下10千米处的压力可达2700个大气压，而10千米深的海沟底部最大也不过1000个大气压。但是，这种情况，随着深度的进一步增加，逐渐趋于一致。因为海底由密度比较大的玄武岩组成，而陆地地壳上部主要是密度较小的花岗岩。