两个原因：首先是地球的极半径小于赤道半径,是一个扁球体；其次是地球自转,万有引力分出一部分作为切向力（科里奥利力）,万有引力F=GMm/R²,相当于万有引力对质量m产生的加速度a=F/m=GM/R²,越接近两极,R越小,a越大.地球自转,在纬度θ上的向心加速度α=ω²r=(2π/T)²Rcosθ=4π²Rcosθ/T²,其中T是地球自转周期,即1天.重力加速度g=a-α（注：此处是矢量减法,可用平行四边形法则进行计算,或者正交分解后进行计算.）
把万有引力a向以α为X轴的坐标系上投影,则gx=acosθ-a,gy=asinθ,所以,g=√[(gx)²+(gy)²]=√[(GMT²-4π²R)²cos²θ/(R²T²)²+G²M²sin²θ/(R²)²],这个关系可以看到,1/R,sinθ（纬度θ∈[0,π/4]）.也就是说R减小,g增大；纬度增加,g增大.
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