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如何深入理解运动物体的偏转现象?

http://www.newdu.com 2018-12-04 人民教育出版社 佚名 参加讨论

    如何深入理解运动物体的偏转现象?
    中学地理栏目整理
    当空气环绕着旋转的地球表面远距离移动时,它最初的向东的动量在地表开始改变。我们知道,地球是由西向东旋转的,赤道地区旋转的线速度最大,随着纬度越高,线速度越来越小,到了极点减为零。设想空气从低纬度地区移向北极:在最初,空气是具有与源地相同的向东速度的;当空气接近极点时,在那儿的地球转动为零,而这股空气却继续保持着它原来的向东的动量(假设没有因为摩擦而耗损的话),于是它会相对于目的地的地表转向东面。这样,即使空气以相当直的路线越过纬线向极地方向前进,相对于地球,它看起来会是同时朝东转向越过经线。
    一个名叫古斯塔·加斯佩德·科里奥利的法国人在1835年最先用数学方法描述了这种效应,所以科学界用他的姓氏来命名此种力。我们通常也称它为地转偏向力。在北半球,科里奥利力使风向右偏离其原始的路线;在南半球,这种力使风向左偏离。风速越大,产生的偏离越大。于是,在北半球,当空气向低压中心辐合时会向右弯曲,形成了一个逆时针方向的旋转气流。从高压中心辐散出来的空气,则因为向右弯曲而形成了顺时针方向的旋风。我们把逆时针旋转的叫做气旋,把顺时针旋转的叫做反气旋。在南半球,上述的情形正好相反。
    科里奥利效应使风在北半球向右转,在南半球向左转。此效应在极地处最明显,在赤道处则消失。如果没有地球的旋转,风将会从极地高压吹向赤道低压地区。
    科里奥利效应在极地最显著,向赤道方向逐渐减弱直到消失在赤道处。这就是为什么台风只能仅仅使云形成在5纬度以上的地区。
    科里奥利力不仅仅对风产生影响,任何一个环绕地表的远距离运动都会受到它的捉弄。在一战期间,德军用他们引以自豪的射程为113千米的大炮轰击巴黎时,懊恼地发现炮弹总是向右偏离目标。直到那时为止,他们从没担心过科里奥利力的影响,因为他们从没有这样远距离的开火。
    当然,对于近距离的运动,科里奥利力影响极小。从场地一边把篮球抛到另一边的运动员,考虑科里奥利力的影响而需要调整自己投球的偏移量为1.3厘米。当你拔掉盥洗池的橡皮塞时,会发现有时水流并不是逆时针旋转流走的,因为科里奥利力几乎没有足够的时间来影响水这样短距离的运动,水流的形态更多地受到水池形状或者水龙头喷射角度的影响。
    在大气层的高处,科里奥利效应是一个重要的因素。在大约5500米或更高的地方,空气没有与大山、树木的摩擦,它能够不断地增强力量并达到惊人的速度。当气压差不断地把这些风推向低压地区时,空气就会受科里奥利力的影响而转向,最终会沿着等压线吹动。
    TIP: 定位风暴 19世纪比利时气象学家白贝罗应用科里奥利效应找出一条规律,发现最近的风暴:在北半球,当你背风而立,风暴在你的左侧;在南半球,则在你的右侧。 (责任编辑:admin)
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