Joseph
Lv 5
Joseph 發問時間: 科學氣象 · 2 0 年前

什麼是科氏力?

好像又叫地球自轉偏向力.不過那到底是什麼呀?

3 個解答

評分
  • 2 0 年前
    最佳解答

    假如有位男主角搭乘火車要去會見女主角,而女主角也已經先在火車進站的月台邊等著。

    如果此時火車慢慢駛進月台,男主角在火車尚未停穩而經過女主角面前時,便迫不及待的從

    火車上垂直火車的跳向女主角的方向。此時我們大概都會知道,男主角除了向女主角的方向

    而去之外,將會不由自主的傾倒向火車前進的方向。這個現象說明了,男主角原先在火車上

    具有與火車前進相同的速度的“慣性“。這使他雖然已經跳離火車,但是仍會保持原有向火

    車前進方向的“慣性“而傾倒。科氏力本質上便是與這類似的“慣性“所造成的!

    再來這麼想:又假想有個遊樂場設備類似一個巨大唱盤的轉盤在轉動,現在如果我們想要由

    大轉盤的邊緣向著中央圓心位置前進。應該也可以設想得到,會很不容易筆直前進,而身子

    一直倒向旋轉的那個方向。在地球上也類似如此,假如有砲彈或者氣流要由自轉速率較高的

    低緯度地區向自轉速率較低的高緯度地區移動時(註一),也會因為原先較高速率的“慣性“

    使得這些移動的物體無法保持直線運動而偏向地球的自轉方向去。假如在北半球就是向運動物

    體移動方向的右側,在南半球即為左側(請自己畫一下圖,不太容易在這兒畫上圖解)。反過來

    ,假如是自轉速率較慢的高緯度地區物體要移向較高速率的低緯度地區,也會因為“慣性“而偏

    向自轉方向的反方向。同樣造成北半球偏右而南半球偏左的現象。這是因為移動物體保有原來

    “慣性“而使得其運動路線產生了類似前面提及的男主角或大轉盤遊樂設備的方向偏轉的情形。

    而科氏力呢?前面一段是以在外面“慣性座標“(註二)的我們觀察該偏轉現象而做出的解釋。

    假如現在我們就是那個男主角、是大轉盤上的前進者或是砲彈、是氣流。我們這時是處在一

    “非慣性座標“或是說“加速座標“上。對此一座標而言,並無法察覺有何“慣性“,但覺得

    在前進過程中一直受有一“力“的作用致使其偏離原定的前進方向。這一“假想力“便是“科氏力

    “囉!其公式為: 在 x, y 軸上的分力為: (Co)x = 2Ωv sinψ = fv, (Co)y = - 2Ωu sinψ = - fu ,

    Ω是地球自轉角速度, u、v分別是風速在x、y上的分速, ψ是緯度,從赤道零度起,迄北極90度為止,

    南半球則用負值。f = 2Ω sinψ 即為科氏參數。

    註一:地球自轉一圈各個緯度轉動的半徑各不相同。赤道半徑最大轉速最快。而兩極則最慢。

    註二:靜止或是以等速度前進的座標即為慣性座標。

  • 2 0 年前

    (1) 『科氏力』簡單的講法:

    因地球自西向東旋轉的緣故,物體在北半球運動時,將感受一個向右的偏向力;而在南半球運動時,將感受一個向左的偏向力,此力稱為科氏力(Coriolis force),係轉動系統中產生的假想力。

    (2) 『科氏力』較詳細的介紹:

    地面上的物體隨地球旋轉,如物體相對於地面能保持靜止不動,則表示物體之切線速度係與地表一致。

    地球自西向東旋轉,而地表的切線速度由赤道向南、北極,隨緯度而遞減。故物體在北半球向北運動時,其原有的切線速度大於新抵地點的切線速度,則此物體將向東偏;而在南半球的物體向南運動時,亦會向東偏。反之,在北半球的物體向南運動時,或在南半球的物體向北運動時,則將向西偏。

    物體在北半球向東運動時,將會向南偏;而在南半球的物體向東運動時,則會向北偏。反之,在北半球的物體向西運動時,則會向北偏;在南半球的物體向西運動時,則會向南偏。

  • ?
    Lv 4
    2 0 年前

    什麼是科氏力,簡單的說,因地球各部的線性速率不同,而造成氣流偏向的力稱科氏力。

    →在地球自轉軸上方(北半球上空)看地球,地球是逆時針轉動的

    →地球轉一圈則赤道、北回歸線、南回歸線,會各跟著各轉一圈(角速度相同,即一天皆轉360度)

    →如左圖示,地球各部同轉一圈時,在赤道附近的人會轉最大圈,而愈往南(或北),雖同轉一圈,但卻較小圈,故在赤道的線性速率最大,愈往南(或北)其線性速率愈小。

    地球上的任何東西,皆會跟著地球轉動,當然空氣也不例外!(試想,若空氣不隨地球轉動,則將如何?)→在赤道附近的空氣跑得快,愈往南(或北)的空氣跑得愈慢

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