[科普中國]-地球自轉 水流為何有快有慢？

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(chǎn)生一個有趣的現(xiàn)象就是會產(chǎn)生偏向力。

當我們仔細觀察一條河流時，常常會發(fā)現(xiàn)河流的右岸總是被沖刷最嚴重的，而左岸由于河水流速較慢，所以經(jīng)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(chǎn)生的偏向力有關。由于法國物理學家科里奧利1835年第一次詳細地研究了這種現(xiàn)象，因而又被稱作“科里奧利力”。通過研究發(fā)現(xiàn)，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(fā)生偏轉：在北半球向右偏，在南半球向左偏,并且地球自轉偏向力隨地理緯度的降低而減小，在赤道地區(qū)為零。

盡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(chǎn)生的效應，最好的辦法在大尺度和長時間的過程里邊觀察它。

如果我們從衛(wèi)星云圖上面看的話，所有在北半球的臺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，臺風中心處的氣壓會特別低，所以風是向 臺風中心吹的。而當這么多空氣跑到臺風的中心之后，會一直沿著風眼的壁旋轉著向上爬到達云頂。所以，在云頂?shù)娘L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，這就是為什么在衛(wèi)星云圖上的臺風總是一個漩渦。

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。之所以傅科選擇這么長這么重的擺是有原因的。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，并且沿著這條軌跡不停的往復運動，直到摩擦力使它失去所有能量為止。

但事實是，傅科擺在沙盤上畫出的軌跡會非常緩慢地向右偏轉。使擺的軌跡偏轉的力量正是地轉偏向力。在每一次擺動中，地轉偏向力都使擺偏轉了一點點，每個小時擺的軌跡都會向右轉過11度，大概32.7小時擺才會轉過一圈，這個周期會隨著擺所在地的緯度變化。

作者：蝌蚪君

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