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自然-氣候篇問題
管理員
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http://www.met.org.hk/dict/data.php?ref=4003

Coriolis force 科氏力

科氏力﹕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,表示物體之切線速度係與地表一致。地表之切線速度隨緯度而遞減,故物體向北運動時其原有之切線速度大於新抵地點者,因此運動時將向東偏。反之則向西偏。物體向東運動時,其切線速度亦大於當地所有值,其平衡位置應在南方,故物體將向南偏。反之則往北偏。」請問其中「如物體相對於地面能保持靜止不動,表示物體之切線速度係與地表一致

 

科氏力是因地球自轉、在旋轉參考座標和牛頓力學下必須加上的假想力。當從外太空看來是一個直線運動的物體,在地球上的人看來,會受到科氏力影響而轉彎; 北半球會向前進方向的右側彎曲,在南半球則會向前進方向的左側彎曲。


圖一:雖然該藍點是在垂直移動,但如果我們站在轉盤上的一點看,藍點就好像向右加速了。

以數式表達,每單位重量的科氏力 (aCoriolis) 為
aCoriolis=fv

其中的 v 為物件速度,f 為科氏參數,數式為
f=2Ωsinφ

其中的 Ω 為地球自轉的角速度(angular velocity)、是一個常數,而 φ 則為緯度。由此可見,緯度愈高、科氏力愈大,而赤度的科氏力為零。此外,物件的移動愈快,科氏力亦會愈大。

要明白為何科氏力跟緯度有關,可參看下圖。


圖二:科氏力與地球表面關係示意圖。

上圖中的 A 平面是北極,情況就好像圖一的旋轉平面。
現在我們看看 B 平面,由於平面不再是與旋轉軸成一直角,旋轉的影響相對地就少了,以數學表示就是要乘上 cosθ,這和物理上功(work)的概念相似。
可是,為何科氏參數是乘上 sinφ 呢?其實這只是座標轉換的問題。垂直角度 θ 與緯度 φ 的關係為:
θ = 90° - φ

將 θ 放入 cosθ,
cosθ = cos(90° - φ) = sinφ

這亦解釋了為何赤道( C 平面)的科氏力為零。

2008-11-04 12:36:07

周士堯 於 2008/11/4 13:26:15
周士堯 於 2009/2/25 6:34:01
周士堯 於 2009/2/25 6:34:48
周士堯 於 2009/4/25 16:04:35
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自然-氣候篇
管理員
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相對雨量變率與雨量變率一樣嗎?

相對雨量變率為多年雨量變率的平均值,雨量變率為 (該年降雨量減平均雨量)/平均雨量的比值


囚錮鋒天氣為逆溫 上面暖空氣 下方冷空氣 此種空氣的天氣型態是否穩定?

囚錮鋒的地面仍為冷空氣與更冷空氣的交界面如圖因此空氣仍不穩定
http://lain.atm.ncu.edu.tw/lain_3/res ... tic/front/2-3-4-2-4p0.htm

附件:



jpg  2_3_4_2_4b.jpg (34.92 KB)
2_499b2dcc2c208.jpg 500X287 px

2009-02-18 05:37:13
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