科里奧利效應(也稱為科里奧利力)是指物體(如飛機、風、飛彈和洋流)相對於地球表面沿直線運動的明顯偏轉。它的強度與地球在不同緯度的自轉速度成正比。例如,一架沿直線向北飛行的飛機從下面的地面觀察時會出現一條彎曲的路徑。
1835 年,法國科學家和數學家加斯帕德-古斯塔夫·德·科里奧利首次解釋了這種效應。科里奧利一直在研究水車中的動能,當時他意識到他觀察到的力也在更大的系統中發揮作用。
關鍵要點:科里奧利效應
• 當從移動的參考系觀察沿直線路逕行進的物體時,會發生科里奧利效應。移動的參考系使物體看起來好像是在沿著彎曲的路逕行進。
• 當您遠離赤道向兩極移動時,科里奧利效應會變得更加極端。
• 風和洋流受到科里奧利效應的強烈影響。
科里奧利效應:定義
科里奧利效應是一種「表觀」效應,一種由旋轉參考系產生的錯覺。這種效應也稱為虛擬力或慣性力。當從非固定參考系觀察沿直線路徑移動的物體時,就會發生科里奧利效應。通常,這個移動的參考系是地球,它以固定的速度旋轉。當您在空中觀察沿直線路徑移動的物體時,該物體似乎會因為地球的自轉而迷失方向。該物體實際上並未偏離其路線。它似乎這樣做只是因為地球在它下面轉動。
科里奧利效應的原因
科里奧利效應的主要原因是地球自轉。當地球在其軸上以逆時針方向旋轉時,任何在其表面上方長距離飛行或流動的東西都會被偏轉。這是因為當某物在地球表面上方自由移動時,地球以更快的速度在物體下方向東移動。
隨著緯度增加和地球自轉速度降低,科里奧利效應增加。沿赤道飛行的飛行員本身將能夠繼續沿赤道飛行而沒有任何明顯的偏轉。然而,在赤道以北或以南一點點,飛行員就會偏轉。當飛行員的飛機靠近兩極時,它會經歷最大的偏轉。
偏轉緯度變化的另一個例子是颶風的形成。這些風暴不會在赤道五度範圍內形成,因為沒有足夠的科里奧利自轉。進一步向北移動,熱帶風暴可能開始旋轉並加強形成颶風。
除了地球自轉速度和緯度之外,物體本身運動得越快,偏轉就越大。
科里奧利效應的偏轉方向取決於物體在地球上的位置。在北半球,物體向右偏轉,而在南半球,它們向左偏轉。