
地转偏向力 是科里奥利力 平行于地表的分量,科里奥利力这样计算:
先说明符号含义,可以跳过:
怎么叫平行于地表呢?过地表上一点,做地球的切平面,切平面与纬线平面相交的直线是东西方向,与经线相交的是南北方向。速度 始终在这样的平面里变化就是所谓的贴着地表,指向东西南北的速度 ,如图
科里奥利力 随速度 而变,并由于(1)式,我们知道 始终垂直于 ,处在纬度平面里,地转偏向力 是 在切平面的投影分量,指向东南西北。下面是两张动图,分别在展示北、南半球速度 取各个方向时,科里奥利力 与地转偏向力 的方向
有以下结论
1.1 在北半球, 与切平面的法线夹锐角,因而 始终在 的右侧,例如:
1.2 而在南半球, 与切平面法线夹钝角,因而 始终在 的左侧。
1.3 在两极点处 最大,而在赤道上, 与切平面法线夹直角, 在切平面的投影
速度 垂直于地表时,科里奥利力 的全部分量都在地表上表现为地转偏向力 ,它在两极为 ,在赤道最大,不论南北半球,都使上升的物体偏西,使下落的偏东,导致著名的“落体偏东效应”
如果选定宇宙空间做惯性参考系,那么可以说
科里奥利力在惯性系里不存在,也就是用上帝视角俯瞰一颗自转的地球是不存在科里奥利力的,物体惯性运动并在转动的地球上留下了弯曲的轨迹。
科里奥利力在非惯性系中存在,也就是对于随地球自转而认为地球不自转的我们而言,地转偏向力存在,并且可观察,能做功,能引起很多效应。只不过由于施力物体不显现,我们叫它“假力”。
当然也可以选择地面为惯性系,把科里奥利力视为一个场,对有速度的物体施加力,这个场在这个宇宙空间的非惯性系中不存在。
好像通常《高中地理》说的,引起风、水偏转的地转偏向力是 ,科里奥利力 的另一个分量垂直于地表,跟万有引力和惯性离心力一起,参与到重力的合成了。
