科里奥利效应(也称为科里奥利力)是指物体(如飞机、风、导弹和洋流)相对于地球表面沿直线运动的明显偏转。它的强度与地球在不同纬度的自转速度成正比。例如,一架沿直线向北飞行的飞机从下面的地面观察时会出现一条弯曲的路径。
1835 年,法国科学家和数学家加斯帕德-古斯塔夫·德·科里奥利首次解释了这种效应。科里奥利一直在研究水车中的动能,当时他意识到他观察到的力也在更大的系统中发挥作用。
关键要点:科里奥利效应
• 当从移动的参考系观察沿直线路径行进的物体时,会发生科里奥利效应。移动的参考系使物体看起来好像是在沿着弯曲的路径行进。
• 当您远离赤道向两极移动时,科里奥利效应会变得更加极端。
• 风和洋流受到科里奥利效应的强烈影响。
科里奥利效应:定义
科里奥利效应是一种“表观”效应,一种由旋转参考系产生的错觉。这种效应也称为虚拟力或惯性力。当从非固定参考系观察沿直线路径移动的物体时,就会发生科里奥利效应。通常,这个移动的参考系是地球,它以固定的速度旋转。当您在空中观察沿直线路径移动的物体时,该物体似乎会因为地球的自转而迷失方向。该物体实际上并未偏离其路线。它似乎这样做只是因为地球在它下面转动。
科里奥利效应的原因
科里奥利效应的主要原因是地球自转。当地球在其轴上以逆时针方向旋转时,任何在其表面上方长距离飞行或流动的东西都会被偏转。这是因为当某物在地球表面上方自由移动时,地球以更快的速度在物体下方向东移动。
随着纬度增加和地球自转速度降低,科里奥利效应增加。沿赤道飞行的飞行员本身将能够继续沿赤道飞行而没有任何明显的偏转。然而,在赤道以北或以南一点点,飞行员就会偏转。当飞行员的飞机靠近两极时,它会经历最大的偏转。
偏转纬度变化的另一个例子是飓风的形成。这些风暴不会在赤道五度范围内形成,因为没有足够的科里奥利自转。进一步向北移动,热带风暴可能开始旋转并加强形成飓风。
除了地球自转速度和纬度之外,物体本身运动得越快,偏转就越大。
科里奥利效应的偏转方向取决于物体在地球上的位置。在北半球,物体向右偏转,而在南半球,它们向左偏转。