地球自转偏向力

当物体相对与地球表面运动时会受到一个叫地转偏向力的力的影响而改变方向,但地转偏向力并不是一个真正的力,而是一种惯性力。地转偏向力对航天,航空来说是一种不可忽视的力,地转偏向力在极地最显著,向赤道方向逐渐减弱直到消失在赤道处,而且在日常生活中地转偏向力很小,是忽略不计的。
- 中文名 地球自转偏向力
- 外文名 Coriolis force
- 提出时间 1835
- 应用学科 物理 地理
产生原因
地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。全称地球自转偏向力。地转偏向力不会改变地球表面运动物体的速度,但可以改变运动物体的方向。地转偏向力对季风环流、气团运行、气旋(台风)与反气旋(冷空气)的运移路径、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,例如,北半球河流多有冲刷右岸的倾向,高纬度地区河流上浮运的木材多向右岸集中等。
由于除南北两极外,各纬度的角速度都一样,从北向南飞的时候,南边的圈大,即越向南纬线越长,所以线速度大,所以在北边的时候具有的一个小的线速度与南边的线速度相比就显的慢了,所以其就由于惯性表现出往右偏。向北也一样,由快的地方到慢的地方,速度"超前"了,前进方向上也就向右偏了。
相关效应
对于导弹和风的影响
地转偏向力使北半球南方吹向北方的风向东偏转,北方吹向南方的风向西偏转 ,南半球则相反。导弹也是如此。
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,他们从没担心过地转偏向力的影响,因为他们从没有这样远距离的开火。
对于洲际导弹此类超远程导弹而言,根据地转偏向力的大小和方向将发射方向精确调斜是没有多大意义的,最后导弹多少都会偏离目标,这时就需要卫星来调整导弹方向了。
漩涡和台风的形成
当水库水槽放水时(放水口在下),我们(北半球)都会看到在水面形成逆时针旋转的漩涡。南半球则呈顺时针方向旋转。不过江河中的漩涡不一定符合这一规律,因为它还受到河床特征的影响。
如果我们从卫星云图上面看的话,所有在北半球的台风都是逆时针旋转的,这就是地转偏向力玩的把戏。
台风结构的形成需要地转偏向力,所以台风一般只能形成在5纬度以上的地区,而通常不能形成于赤道附近。
对于洋流和气候的影响
地转偏向力对于洋流的影响和风类似,一般暖流的走向是从低纬度地区走向高纬度地区,而寒流的走向是从高纬度地区走向低纬度地区,暖流的走向除了会受到陆地的阻隔而改变以外,还会受到地转偏向力的影响使得北半球的洋流向东偏,寒流向西偏。例如英国坐落在大西洋的大概东北方的方向使得英国常年温暖湿润
发展简史
科里奥利力是以牛顿力学为基础的。1835年,法国气象学家和工程师科里奥利提出,为了描述旋转体系的运动,需要在运动方程中引入一个假想的力,这就是科里奥利力。引入科里奥利力之后,人们可以像处理惯性系中的运动方程一样简单地处理旋转体系中的运动方程,大大简化了旋转体系的处理方式。由于人类生活的地球本身就是一个巨大的旋转体系,因而科里奥利力很快在流体运动领域取得了成功的应用。
相关计算
对于有纬度位置变化的物体具有影响
大小:f=2mvωsinφ
m为物体质量
f为地转偏向力的大小
v为物体的水平运动速度分量
ω为地球自转的角速度
sin是正弦函数
φ为物件所处的纬度
地理意义
对于洋流,河流,风及其他具有水平运动的事物产生影响。