地转偏向力到底是什么东西，怎么产生的，有什么特征？ |
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地转偏向力到底是什么东西，怎么产生的，有什么特征？
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01 令人挠头的现象 先看几个奇怪的现象： 第一次世界大战期间，德军用他们引以为豪的射程113公里的大炮轰击巴黎，懊恼地发现炮弹总是向右偏离。北半球河流右岸一般被冲刷得比左岸厉害，高纬度地区河流上浮运的木材多向右岸集中。在北半球，所有的台风都是逆时针旋转，并且台风一般只能在纬度5º以上的地区形成。低纬地区盛行东风，中纬度地区盛行西风。坐落在大西洋东北方向的英国常年温暖湿润，多雨多雾。这些现象细想起来，令人困惑。其实这一切都是地球自转偏向力在作祟。 02 什么是自转偏向力 地球自转偏向力是由于地球自转而使地球表面运动物体受到与其运动方向相垂直的力。这个力会影响运动物体的运动方向，使得任何在北半球运动的物体都有向右偏转的趋势，在南半球则有向左偏转的趋势。 地球是一个自西向东不停旋转的球体，地球上任意一点都在做着圆周运动，导致站在地球上的观察者看到运动物体因为惯性产生偏离原运动方向的趋势，实际这个趋势正是观察者所在的非惯性参考系产生的，使得任何运动物体都必须加上额外的力才能解释它的运动趋势。 地球自转偏向力对季风环流、气团运行、洋流与河流的运动方向以及其它许多自然现象有着明显的影响。 03 自转偏向力的成因 为了描述清楚自转偏向力是怎么形成的，先从转动圆盘入手，看下面视频：  https://www.zhihu.com/video/1228453847296561152自抛出之后，在忽略空气阻力和篮球旋转引起的空气动力效应的情况下，篮球在水平方向并没有受到任何力的作用，实际不应该发生偏转。但为什么视频中篮球会偏向？ 事实是：这个偏向是由安装在转盘上的摄像机观察到的，不是站在地面上的人看到的，篮球受到的所谓“偏向力”只在这个自身做旋转运动的非惯性参考系中出现。因此分析偏向力的关键是分析运动物体相对于观察者所在的非惯性参考系的位移、速度和加速度。 04 自转偏向力的计算 我有个观点：关于物理知识的科普，没有计算是不够的，只有借助数学才能真正理解物理意义。尽管复杂的计算可能会吓走一些读者，但还是希望您能读完，至少可以让您了解所谓的偏向力实际是什么。        05 对挠头现象的解释 现在可以用这些结论解释文章开头提到的“挠头”现象了： 德军远程炮弹向右偏离；北半球河流右岸冲刷得更厉害；高纬度地区河流上浮运的木材多向右岸集中：这都是因为北半球运动物体受到向右的偏向力作用。高纬度地区Sinφ的值更大，因而偏向力更大，现象更明显。在北半球，所有的台风都是逆时针旋转：台风中心气压低，四周气流向台风中心流动，受到向右偏向力作用，形成逆时针气旋。 台风一般只能在纬度5º以上的地区形成：赤道附近Sinφ接近于0，因此偏向力几乎为0，缺少气旋形成的动力。在低纬地区盛行东风，中纬度地区盛行西风：由于赤道低气压带、副热带高气压带、副极地低气压带的相互作用，低纬度地区地面气流向赤道流动，中纬度地区向极地方向流动。因为偏向力作用，南/北半球流动气体向左/右偏转，形成低纬度东风和中纬度西风的现象。坐落在大西洋东北方向的英国常年温暖湿润，多雨多雾：一般海洋暖流的走向是从低纬度地区走向高纬度地区，受到地球自转偏向力的影响，使得北半球的暖流向东偏。英国因为坐落在大西洋的东北方向，所以常年温暖湿润。摘自微信订阅号《果壳里的星辰》 |
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