高三地理學(xué)習(xí)資料：地球自轉(zhuǎn)偏向力分析

地球自轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生一些重要的地理現(xiàn)象，比如晝夜更替、產(chǎn)生時(shí)差等。此外還有一個(gè)很有趣的現(xiàn)象就是會(huì)產(chǎn)生地轉(zhuǎn)偏向力。由于法國(guó)物理學(xué)家科里奧利1835年第一次詳細(xì)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(yùn)動(dòng)的物體(氣體、液體和固體)，在地球自轉(zhuǎn)的影響下其運(yùn)動(dòng)方向要發(fā)生偏轉(zhuǎn)：在北半球向右偏，在南半球向左偏，并且地球自轉(zhuǎn)偏向力隨地理緯度的降低而減小，在赤道地區(qū)為零。

關(guān)于地球自轉(zhuǎn)偏向力的問題，中學(xué)階段老師只是僅強(qiáng)調(diào)對(duì)于其偏轉(zhuǎn)方向的記憶，即：北半球水平運(yùn)動(dòng)的物體向右偏，南半球水平運(yùn)動(dòng)的物體向左偏，赤道上水平運(yùn)動(dòng)的物體不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。但是為什么存在偏向，為什么有這個(gè)力的存在，卻很少有人說得清楚。其實(shí)道理也并不復(fù)雜。

基于對(duì)高中物理中的慣性定律的正確理解，理解地球自轉(zhuǎn)偏向力絕非難事。牛頓的慣性定律是這樣說的：由于慣性，任何水平運(yùn)動(dòng)的物體總要力圖保持它原來的方向和速度。地球上的人是基于經(jīng)緯網(wǎng)來定位的，經(jīng)線表示正南和正北方向，緯線表示正東和正西方向。假設(shè)北半球有一物體起始由A1向B1運(yùn)動(dòng)，即向正北方向運(yùn)動(dòng)，亦即沿著經(jīng)線方向運(yùn)動(dòng)。

由于慣性，物體始終要保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以A1B1始終要和A2B2保持平行，但是經(jīng)線之間并不平行，而是越向極點(diǎn)，間距越小，而我們以經(jīng)線來確定正南正北方向，所以看起來北半球水平運(yùn)動(dòng)的物體發(fā)生了偏向，北半球向右偏轉(zhuǎn)，緯度越大偏角越大，同理南半球水平運(yùn)動(dòng)的物體向左偏轉(zhuǎn)。赤道上經(jīng)線之間相互平行，水平運(yùn)動(dòng)的物體始終和經(jīng)線走向保持一致，所以赤道上水平運(yùn)動(dòng)的物體不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。那地球自轉(zhuǎn)偏向力是如何產(chǎn)生的呢?其實(shí)這個(gè)力并非真實(shí)存在的力，而是一個(gè)假想的力。什么樣的力不改變速度大小，只改變速度的方向?

這個(gè)力必須滿足在沿速度方向正交分解沒有分力，不提供這個(gè)方向的加速度。所以這個(gè)力的方向必須垂直速度的方向，只起改變方向的作用，不改變速度大小。水平運(yùn)動(dòng)的物體緯度越高，偏向越大，我們可以認(rèn)為緯度越高，地球自轉(zhuǎn)偏向力越大，同時(shí)畫北半球地球自轉(zhuǎn)偏向力時(shí)應(yīng)該垂直于速度方向畫在右側(cè)，同理南半球畫在左側(cè)。

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