【南半球水流方向】南北半球水流漩渦方向一定相反嗎 |科裏奧利力 |南半球水流漩渦的方向和北半球相反 |

【南半球水流方向】南北半球水流漩渦方向一定相反嗎 |科裏奧利力 |南半球水流漩渦的方向和北半球相反 |

你拔掉浴缸拴子放掉洗澡水時,看著排水口水流轉阿轉阿……有多少人試過手去強制逼水流漩渦反方向旋轉…(有請舉手)?但是漩渦方向改變後沒多久,它改回原本方向了。

這時大部分人學校老師都會跟你説:「造成漩渦這個現象主因是科氏力,南半球話會發現漩渦方向和北半球相反噢!」。

影片中結果是北半球時水會順時鐘方向流出,南半球會逆時鐘方向流出,赤道時完全沒有漩渦產生直直流出!這影片是真是假?有這麼個幾公尺會有如此現象?破解這個現象之前,我們得瞭解什麼是科氏力。

影片中兩個人旋轉平台靜止時候可以球直直的傳到對面人手中,但是當平台開始旋轉時,一樣是球瞄準對面人丟出,球會一個拋物線方式旁,此現象科氏力所造成問題。

這一切觀察者角度有關。

我們站一個旁觀立場時候,可以看出丟出的球或任何東西是依它路徑前進,這古典物理學中牛頓第一定律説:動者恆動,靜者,沒有外力幹擾下物體會照運動方式繼續運動,丟出去球這個例子中,球應該繼續直線前進(不管受地心引力影響往下掉部份)。

那什麼我們會覺得拋出去球正在拋物線方式旁邊呢?那是因為我們站旁觀者立場,我們站事者立場觀察而且這個觀察視角一個旋轉觀察平台,我們覺得自己沒有動,是球改變了方向,但是事實是球沒有改變方向,只是我們自己動。

這科氏力基本概念。

南半球水流方向 Play

與科氏力有關公式[2]複雜所以這裡多做説瞭。

我們生活什麼會科氏力不開關係因為我們活地球上,地球一天一圈速率地旋轉著,我們會覺得自己頭昏眼花而且走路能走,一是因為我們習慣這個第一人稱觀察者視角裡生活,另一則是因為我們活動是範圍內,不足以科氏力影響。

你要傳球一壘手時,設你球技術而且當時並有颱風,什麼球會直直的進到壘手手套裡而因為地球旋轉造成暴傳?因為那個距離於地球直徑以及旋轉速率實在太微不足道,造成偏差效果感官觀察到範圍之下。

但是如果今天北韓政府決定向世界開戰並用超長程洲際飛彈射美國白宮話,設他們缺乏會精確計算科氏力工程師,只是拿著一張地圖以及指南白宮方向發射,這個飛彈落點會遠。

關於地圖和方位請另外請參照 〈麥卡託投影〉另一個生活例子颱風以及颶風,颱風其一個氣壓中心,空氣和水,會高壓處流往壓處,但是此時空氣並不是直線方式流向氣壓中心,而是受到科氏力影響而產生了轉,北半球颱風或颶風會產生逆時鐘轉氣,南半球會產生順時鐘旋轉氣旋。

是,赤道附近科氏力(緯度南北五度以內科氏力),即使有氣壓形成氣旋,沒有氣旋無法產生颱風,所以這是為何赤道附近有颱風或颶風一個原因[3]。

答案是否定,因為科氏力與地球旋轉速率有關,而這個力量其因為地球旋轉速率是每天一圈(每圈/86400秒),你浴缸或是馬桶裡面水可能一秒轉好幾圈了,旋轉角速率上有了上千上萬倍差距,因此今天要是有人無聊到同樣馬桶北半球搬到南半球,他會失望發現水流結果是。

所以是什麼決定水流旋轉方向?事實是有多因素能影響了,兩個因素浴缸或馬桶結構,只要有任何稱或表面可以造成水流方向改變。
南半球水流方向

即使容器表面可以做到完完全全稱毫無瑕疵,任何一點點漏水之前餘留水流或水波能改變水流旋轉方向(你小心吹了一口氣會影響水波)[4]。

所以來説日常生活能觀察到水流旋轉方向不是因為南北半球差異所造成啦,一開頭影片有可能解釋這幾個水盆本來設計,今天如果放在南北半球兩個水盆交換位置擺放可能會改變水流結果噢。

厄瓜多爾,有個赤道界線,同一組水槽搬到各南北半球旋轉結果是,所以。

後段解釋應該有誤
厄瓜多爾,有個赤道界線,同一組水槽搬到各南北半球旋轉結果是,所以。

後段解釋應該有誤「らせんまる!」,當鳴人帥氣地喊出與卡卡西老師練習而成忍術螺旋丸時,相信是許多人童年回憶!其實鳴人名字由來取材自日本四國德島縣鳴門市(なると),而鳴門具特色指標,稱為世界三大漩渦「鳴門の渦潮」!鳴門海峽位於瀨户內海太平洋交界處,其海底呈現 V 字形深谷,其深度 100 公尺,中央深谷無障礙物阻擋,造成水流流動,形成主流,而鳴門海峽兩側(接近鳴門淡路島)海底地形,因有地形阻擋,造成水流流速。

而因為鳴門海峽中有兩種水流流速,會形成鳴門渦漩!鳴門渦漩的漩渦直徑可達 20 公尺,當逢大潮時,渦漩的水流流速可以到達每時 20 公里,實際站觀潮船或是鳴門大橋上觀賞渦漩,會看到大小渦漩旋繞、消失、旋繞,反反覆覆出現於鳴門海峽上。

因鳴門渦漩被譽為世界第一的渦漩,許多人慕名而來,但其實,要看到的渦漩不僅需要運氣,需要懂得看每天每個月潮汐現象!其一是時間,的渦漩會發生於滿潮(水位時)或是乾潮(水位時)前,鳴門海峽北側潮時,南側即為乾潮,此時水位造成水流北側向南側流動,移動水流渦漩的成因之一。

而滿乾潮產生原因來於地月引力與向心力所造成引潮力(關於潮汐現象成因,可以參考台灣有摩西分海?——澎湖奎壁山秘密 ),大部分地區潮汐為半日潮,即為半天會有一次滿潮一次乾潮出現,所以一天中有兩次可以登上觀潮船觀測渦漩的機會!(而另外半天為晚上,即使有一次滿潮乾潮,無法觀測渦漩。

)其二是日期,前面提到渦漩是水位產生流動,若水位,流動速度,產生的渦漩!滿潮乾潮水位(稱為潮差)影響因素日、地、月三者位置,當日、地、月連成線時,太陽月球引潮力朝向同一個平面作用,造成滿潮時水位,乾潮時水位,潮差;而當日、地、月三著呈現直角交角時,太陽月球引潮力作用於平面,造成抵銷,造成滿潮水位,乾潮水位,潮差。

所以一個月中有兩次大潮行渦漩的觀測,而兩次大潮中有各一次滿潮乾潮時間適合踏上觀潮船或是鳴門大橋觀賞這獨一無二景觀!鳴門渦漩除特殊性,大大小小漩渦符合數學中黃金比例呢!後疫情時代各國旅遊開放之際,可以安排一趟德島旅,體驗現實中らせんまる!小心啊,打雷囉,下雨收衣服啊!氣象報告説是晴天,怎麼一踏出門開始下雨了?昨天都説要直撲的颱風,怎麼彎出去了?多麼希望天氣預報能做到百分之百正確,只要出門前問一下手機,能確定今天是出大太陽是午後雷陣雨,是幾點幾分哪裡?或是,颱風會會來?但你知道,現在氣象預報,動用全球超級電腦們了嗎?既然如此,我們現在氣象預報能力有多準?我們什麼時候能徹底掌握這顆蔚藍星球上發生所有天氣現象?目前美國國家海洋暨大氣總署數據分析,對西太平洋颱風 24 小時預測,誤差平均值約 50 英哩,一天內路徑誤差,是 80 公里。

其他國家氣象局,24 時誤差 50 到 120 公里之間。

台灣呢?中央氣象局到 2010 年統計,誤差 100 公里內。

台灣颱風測,沒有落後其他進單位。
南半球水流方向

現在只要打開手機開個 APP,能問到今天天氣概況,是區域或是時間區間內天氣預報。

但過去沒有電腦時代,要預測天氣可以可能(諸葛孔明:哪泥?)。

近代且稱得上科學天氣預測可追溯回 1854 年,那個只能靠人工觀測年代,英國氣象學家保護漁民出海安危,利用電報傳遞來蒐集各地居民觀察,並進行風暴預報。

後來演變成天氣預報後,因為有時預報不準,預報員承受了輿論國會批判壓力,後鬱鬱離世。

電腦用打洞卡進行運算年代,一台電腦一個房間。

氣象局要預測天氣,判斷颱風動,得要依賴專家天氣系統、氣候型態認知。

因此模擬預測非主流年代,我們可以看到氣象局進行預測時,會拿著一個圓盤,量測到大氣壓力、風速氣象值,進行專家分析。

2021 年諾貝爾物理學獎,頒給發展氣候模型真鍋淑郎。

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延伸閱讀…

科裏奧利力- 維基百科

【每日一問】南半球水流漩渦的方向和北半球相反?

關於氣象氣球,我們之前介紹過,歡迎看看這集喔。

説,以前颱風測專家依靠自身學理經驗,來測颱風動,但是,大氣系統極其複雜,説氣系統受到擾動會有所變化,行星風系、科氏力、地形、氣壓系統這些系統間影響,會造成預測上失準,遑論模擬整個大氣系統需要電腦資源,是。

那麼,有了現代電腦科技加持我們,距離全知有多呢?是不是只要有夠超級電腦,我們能無所不知呢?有了電腦科技加持,我們預報更準了嗎?,有電腦,我們能算得。

才不會出現花了三天計算,卻只能算出一個時後天氣預報窘況。

但超級電腦,要預測模型與方法。

現在氣候氣象模擬,會一個初始值,像是温度、壓力、初始風場,接著讓這個數學模型開始跑。

接著我們會得到一個答案,這不是我們要解,而是一種逼近解,我們告訴模型,我容許誤差值是多少。

什麼意思呢?複雜模型算出來數值會是整數,而是拖著一堆小數點的複雜數字。
南半球水流方向

我們要選擇取用數值小數點後 8 位是後 12 位,端看我們電腦能處理到多少位,以及我們想算多。

時間了,誤差累積,預測有可能失準。

沒錯,這蝴蝶效應,美國數學暨氣象學家 Edward Norton Lorenz 過去演講題目「蝴蝶巴西揮動了翅膀,會會德州造成了龍捲風?」講這件事。

回到颱風報,大家有沒有發現,我們看到颱風路徑圖,颱風圈怎麼會變,道颱風像户愚呂一會 30% 變成 100% 力量狀態嗎?那不是颱風暴風圈大小,而是颱風路徑測範圍,常聽到的颱風路徑潛勢圖,​是未來 1 3 天的颱風可能位置,颱風中心可能走區域​顯示潛勢圖中紅圈,機率 70%,所以圈圈,代表定性。

​1990 年後,中央氣象局開始使用電腦,並且使用美國國家大氣研究中心 (NCAR) 首開發 Weather Research and Forecasting 模型做數值運算,利用系集式方法,藉由物理模式或參數改變,模擬出「蝴蝶效應」結果,運算出多種颱風可能行進路線。

預測時間拉長後,誤差累積多,行進路徑可能性會。

大氣模擬不是只要有電腦能做,其背後物理複雜度,是考驗。

因此,發展地球物理相關研究變得。

2021 年諾貝爾物理學獎,頒給發展氣候模型真鍋淑郎。

延伸閱讀…

真假!南北半球水流漩渦方向一定相反嗎?

順時鐘逆時鐘?南北半球的馬桶水流真的不一樣?

他開發地表模式,這六十年間,一個考慮地表植物模型,經各家發展,變成現在複雜、模型。

其中參數涵蓋過去沒有植物反應、地下水流動、氮碳化合反應,增強了氣候氣象模型性。

,複雜模型、越短時間區間、空間精細度,需要超級電腦,有觀測數據,才能預測接下來半日五日氣象情況。

世界上前百大超級電腦,用來做大氣科學模擬。

各氣象中心配有自己超級電腦,才能做出每日預測。

那麼,等待超級電腦問世,我們有什麼辦法可以提升預報準度呢?一個司空見慣現象:我們放掉水池裏水時,注意到下水口會產生一個漩渦。

大部分人看到這樣現象後,並會有什麼進一步聯想,但往往奧妙藏這些引人注意地方。

關於這個問題,應該有人脱口而出:漩渦方向與地球轉有關係,北半球漩渦是逆時針轉(以北極上空視角俯視),南半球漩渦是順時針旋轉(南極上空視角俯視)。

如果問什麼會這樣,答覆:水流受地轉偏向力影響。

這樣回答乍一看有道理,比如編以前這個解釋支持者。

印象還是,當時上初二開設物理課,物理老師頭幾節課上是我們講一些生活中物理現象,其中問到了一個問題:我們水池裏水排掉時,會發現排水口出現了一個漩渦,那麼漩渦方向是什麼決定呢?當時我脱口而出:漩渦方向和地球轉方向相關,北半球逆時針轉。

言歸正傳,當時我回答完後,老師認同了我觀點(並不是説師水平不行,只能説關於這一點,老師可能多想,照着一些書的説法來講了,當時我物理習題冊上遇到過這類説法)寫這篇文章時候,想找一下那個節目,可惜我忘了名稱,找了一會兒功夫還是結果。

我們可以看到,多次實驗中,並不是每次是逆時針方向進行旋轉這樣現象進行解釋,實驗員請教了相關專家,給出的答覆是:漩渦方向主要受初始動力以及水池結構影響,而地球自轉導致地轉偏向力影響十分,並不是現象核心原因。

關於這一點,在台灣省那檔節目中,實驗員做了幾次這樣實驗,他們水龍頭朝一側傾斜,放水,然後靜置一段時間,後開始排水,結果發現漩渦方向取決於一開始水龍頭朝向(水流初始角動量)後實驗室實驗員親自用一個圓盆做了一個水池,放滿水後,靜置了一個時,並且放了一片樹葉來判斷水是否靜止,後滴入顏料,並圓盤底部拔掉塞子,觀察排水口情況。

結果發現,排水口處水流是直流而下,沒有任何漩渦產生跡象。

由此可見,影響水渦方向主要因素是水初始角動量以及水池結構。

估計很多朋友接觸這個概念應該是地理課上,老師講到大氣環流這個部分時候會提到地轉偏向力實際上這個所謂地轉偏向力其實並不是一個存在力,它是一個存在於非慣性系慣性力。

泛的稱呼應該是科氏力,地轉偏向力只是科氏力一個分力(是科氏力地球表面水平方向上體現),地轉偏向力方向物體運動方向相垂直,改變運動方向,改變運動速率,直觀理解可以見下圖大家肯定很多視頻平台看過這樣一個實驗,一盆水南北半球形成漩渦方向,北半球漩渦會發逆時針旋轉,南半球漩渦會順時針旋轉,而赤道上水流基本不行成漩渦,這是於地轉偏向力作用,改變了下水時水流切入方向,導致形成方向漩渦。

這裏説是水流發形成漩渦而非人幹預,人攪動幹預或者改變下水口形狀,漩渦會發生改變,於面積一盆水,地轉偏向力是,可以不計,但於大江大河,發射導彈地轉偏向力是影響!地轉偏向力叫科氏力(科裏奧利力),是法國人科裏奧利發現並數學表述,所以地轉偏向力用它姓氏來命名!地轉偏向力不是一種力,而是一種慣性!這是於地球自轉產生垂直運動方向一個力,地轉偏向力不能改變一個物體運動速度,只能改變其運動方向!於地球自轉,各個維度角速度是,但是每個維度周長,赤道所以線速度,從赤道往北往南線速度遞減,兩極線速度一樣,所以赤道上有一個線速度,要是北繼續走於線速度減小,從速度快到速度慢於慣性作用會往右。

北往走,線速度到線速度,會產生一個往右加速力,所以還是往右!這種現象南半球相反,大家可以自己想象一下!地轉偏向力颱風,氣流,洋流,導彈發射影響是,北半球,於科裏奧利力使風向右偏離其原始方向;南半球,科裏奧利力力使風離。

於慣性作用風速,產生偏向。

所以,北半球,空氣壓中心聚合時會向右發生彎曲,切入氣旋中心時會形成了一個逆時針方向旋轉氣流。

所以我們看到天氣預報氣旋北半球是逆時針旋轉,這種現象南半球相反!我國鐵路右側軌道受壓會左側大,河流沖刷右側河道!如果我們發射導彈,於科裏奧利力作用,導彈會偏離目標偏向右邊,現在導彈有衞星定位,所以這種影響不是問題了。