地球自轉偏向力(地轉偏向力)

地球自轉偏向力

地轉偏向力一般指本詞條

當物體相對與地球表面運動時會受到一個叫地轉偏向力的力的影響而改變方向,但地轉偏向力並不是一個真正的力,而是一種慣性力。地轉偏向力對航天,航空來說是一種不可忽視的力,地轉偏向力在極地最顯著,向赤道方向逐漸減弱直到消失在赤道處,而且在日常生活中地轉偏向力很小,是可以忽略不計的。

基本介紹

  • 中文名:地球自轉偏向力
  • 外文名:Coriolis force
  • 提出時間:1835年
  • 套用學科物理 地理
  • 別稱:古斯塔·加斯佩德·科里奧利
  • 表達式:F=2mvωsinφ
偏向力介紹,產生原因,相關效應,公式,

偏向力介紹

在實踐中,從絕對空間的角度描述地球上的海水或大氣的運動極為不便。而從與地球同步轉動的空間的角度加以描述,則方便得多。因此,若將絕對空間的運動方程式改寫成與地球同步運動的空間坐標系的運動方程式。在這一加速度作用下,單位質量的物體所受的力就叫作地球自轉偏向力。
地球自轉偏向力
該偏向力與地球運動方向成直角(在北半球向右成90',在南半球向左成90'),作用於地球上。2mvωsinφ稱為科氏參數,是緯度的函式。在論述小規模運動時,可將其視為不變的常數。

產生原因

地轉偏向力是由於地球自轉而使地球表面運動物體受到與其運動方向相垂直的力。全稱地球自轉偏向力。地轉偏向力不會改變地球表面運動物體的速率(速度的大小),但可以改變運動物體的方向。地轉偏向力對季風環流、氣團運行、氣旋(颱風)與反氣旋(冷空氣)的運移路徑、洋流與河流的運動方向以及其它許多自然現象有著明顯的影響,例如,北半球河流多有沖刷右岸的傾向,高緯度地區河流上浮運的木材多向右岸集中等。
地球自轉偏向力
由於除南北兩極外,各緯度的角速度都一樣,從北向南飛的時候,南邊的圈大,即越向南緯線越長,所以線速度大,所以在北邊的時候具有的一個小的線速度與南邊的線速度相比就顯的慢了,所以其就由於慣性表現出往右偏。向北也一樣,由快的地方到慢的地方,速度“超前”了,前進方向上也就向右偏了。

相關效應

對於飛彈和風的影響
地轉偏向力使北半球南方吹向北方的風向東偏轉,北方吹向南方的風向西偏轉 ,南半球則相反。飛彈也是如此。
在一戰期間,德軍用他們引以自豪的射程為113千米的大炮轟擊巴黎時,懊惱地發現炮彈總是向右偏離目標。直到那時為止,他們從沒擔心過地轉偏向力的影響,因為他們從沒有這樣遠距離的開火。
對於洲際飛彈此類超遠程飛彈而言,根據地轉偏向力的大小和方向將發射方向精確調斜是沒有多大意義的,最後飛彈多少都會偏離目標,這時就需要衛星來調整飛彈方向了。
颱風的形成
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逆時針旋轉的(原因可查看颱風詞條),這就是地轉偏向力玩的把戲。
颱風結構的形成需要地轉偏向力,所以颱風一般只能形成在5緯度以上的地區,而通常不能形成於赤道附近。
對於洋流和氣候的影響
地轉偏向力對於洋流的影響和風類似,一般暖流的走向是從低緯度地區走向高緯度地區,而寒流的走向是從高緯度地區走向低緯度地區,暖流的走向除了會受到陸地的阻隔而改變以外,還會受到地轉偏向力的影響使得北半球的洋流向東偏,寒流向西偏。例如英國坐落在大西洋的大概東北方的方向使得英國常年溫暖濕潤。

公式

公式:①
(矢量式)
F為科里奧利力(即地轉偏向力),v為物體的速度,ω為地球自轉的角速度
(注意:公式中速度與角速度是矢量積)
(數量式)
F,v,ω同上,θ物體未運動前所在的緯度)

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