地球自轉水流為何有快有慢？

知識 10-01

知識點：地球繞著地球不停地旋轉，自轉方向是自西向東，在地球自轉時會產生一個有趣的現象就是會產生偏向力。

當我們仔細觀察一條河流時，常常會發現河流的右岸總是被沖刷最嚴重的，而左岸由於河水流速較慢，所以經常有沙石堆積。

同樣一條河流，為啥兩岸的流速有快有慢？這跟地球的自轉有關，準確地說是地球自轉時產生的偏向力有關。由於法國物理學家科里奧利1835年第一次詳細地研究了這種現象，因而又被稱作「科里奧利力」。通過研究發現，地面上水平方向運動的物體（氣體、液體和固體），在地球自轉的影響下其運動方向要發生偏轉：在北半球向右偏，在南半球向左偏,並且地球自轉偏向力隨地理緯度的降低而減小，在赤道地區為零。

地球自轉水流為何有快有慢？

儘管地轉偏向力非常微弱，但是我們也還能看到某些它的效應。要看到一個微弱的東西產生的效應，最好的辦法在大尺度和長時間的過程裡邊觀察它。

如果我們從衛星雲圖上面看的話，所有在北半球的颱風都是向外順時針旋轉的，這就是科里奧利力玩的把戲。在地面附近，颱風中心處的氣壓會特別低，所以風是向颱風中心吹的。而當這麼多空氣跑到颱風的中心之後，會一直沿著風眼的壁旋轉著向上爬到達雲頂。所以，在雲頂的風是向外吹的。這時候，地轉偏向力就會使氣流的方向逐漸向右偏移，這就是為什麼在衛星雲圖上的颱風總是一個漩渦。

地球自轉水流為何有快有慢？

也有人造的儀器可以展示地轉偏向力，比如說傅科擺，它通過展示地轉偏向力的效應證實了地球的自轉。

當初，法國物理學家傅科(Jean Focault)在巴黎先賢祠放這個擺，目的的確是要展示地球在轉動。在巴黎先賢祠的這個傅科擺，擺長67米，重28千克。之所以傅科選擇這麼長這麼重的擺是有原因的。擺長越長，擺的速度就越大，偏轉的效應會更加明顯。而大質量的擺相對也不容易受空氣阻力等干擾。為了顯示擺的軌跡，在擺下還有一個沙盤。如果地球是靜止的話，他的擺應該只會在沙盤上畫出一條唯一的軌跡，並且沿著這條軌跡不停的往複運動，直到摩擦力使它失去所有能量為止。

地球自轉水流為何有快有慢？