地轉偏向力:水平地轉偏向力亦稱地偏力，因為地球自轉而產生的以地球經緯網為 -百科知識中文網

基本概述

由於地球自轉而產生作用於運動物體的力，稱為地轉偏向力，簡稱偏向力。它只在物體相對於地面有運動時才產生(實際不存在)，只能改變水平運動物體運動的方向，不能改變物體運動的速率。地轉偏向力可分解為水平地轉偏向力和垂直地轉偏向力兩個分量。由於赤道上地平面繞著平行於該平面的軸鏇轉，空氣相對於地平面作水平運動產生的地轉偏向力位於與地平面垂直的平面內，故只有垂直地轉偏向力，而無水平地轉偏向力。由於極地地平面繞著垂直於該平面的軸鏇轉，空氣相對於地平面作水平運動產生的地轉偏向力位於與轉動軸相垂直的同一水平面上，故只有水平地轉偏向力，而無垂直地轉偏向力。在赤道與極地之間的各緯度上，地平面繞著平行於地軸的軸鏇轉，軸與水平面有一定交角，既有繞平行於地平面鏇轉的分量，又有繞垂直於地平面鏇轉的分量，故既有垂直地轉偏向力，也有水平地轉偏向力。

產生原因

原因簡述如下：物體為保持水平慣性運動，經緯網因隨地球自轉而產生相對加速度。下面是“算如流”給出的通俗解釋。首先要說明的是，地轉偏向力向右是在北半球，在南半球則都向左，當然這些向右向左都是相對於前進方向來說的，下面說的都是北半球的情況。
1.由於除南北兩極外，各緯度的角速度都一樣，從北向南飛的時候，南邊的圈大，即越向南緯線越長，所以線速度大，所以在北邊的時候具有的一個小的線速度與南邊的線速度相比就顯的慢了，所以其就由於慣性表現出往右偏。向北也一樣，由快的地方到慢的地方，速度“超前”了，前進方向上也就向右偏了。
2.沿緯線向東西方向飛（這裡要分兩種情況討論，1：由西向東，2：由東向西），這時候由於萬有引力的方向指向地心，而緯圈轉的方向指向的圓心並不是地心，所以由於這個角度，萬有引力不能完全提供你圍著緯線的圓心轉的那個向心力，所以一綜合：情況1下：嚴格按照緯度方向運動的物體會向赤道方向受到一個重力的分力。情況2中：嚴格按照緯度方向運動的物體同樣會受到向著赤道的分力。這種情況2不符合所謂的北半球都向右偏離。***個人認為：由於無法做到完全按緯度，實際情況中，所有運動肯定與緯線方向有夾角，一旦有夾角，就可以直接看南北方向的分量，而這一分量會向右偏。
3.赤道不受地轉偏向力正是因為地心正好就是緯圈鏇轉的圓心，二者重合了，正好重力可以抵消掉向外的力。最後，南北兩極地轉偏向力最大。
George-Gate的《定性分析地轉偏向力》一文從科里奧利力的角度分析得出：對於水平運動的物體，在北半球，其所受的地轉偏向力指向運動方向的右手邊，在南半球，地轉偏向力指向運動方向的左手邊；對於在豎直方向運動的物體，無論在哪個半球，若物體豎直向上運動，則地轉偏向力指向正西方，若物體豎直向下運動，則地轉偏向力指向正東方。對於一個作一般運動的物體，可將其速度分解成豎直方向和水平方向兩個分量，分別求出兩分速度對應的地轉偏向力後對兩力求矢量和。

科里奧利效應

簡述

當空氣環繞著鏇轉的地球表面遠距離移動時，它最初的向東的動量在地表開始改變。我們知道，地球是由西向東鏇轉的，赤道地區鏇轉的線速度最大，隨著緯度越高，線速度越來越小，到了極點減為零。構想空氣從低緯度地區移向北極：在最初，空氣是具有與源地相同的向東速度的；當空氣接近極點時，在那兒的地球轉動為零，而這股空氣卻繼續保持著它原來的向東的動量（假設沒有因為摩擦而耗損的話），於是它會相對於目的地的地錶轉向東面。這樣，即使空氣以相當直的路線越過緯線向極地方向前進，相對於地球，它看起來會是同時朝東轉向越過經線。一個名叫古斯塔·加斯佩德·科里奧利的法國人在1835年最先用數學方法描述了這種效應，所以科學界用他的姓氏來命名此種力。我們通常也稱它為地轉偏向力。在北半球，科里奧利力使風向右偏離其原始的路線；在南半球，這種力使風向左偏離。風速越大，產生的偏離越大。於是，在北半球，當空氣向低壓中心輻合時會向右彎曲，形成了一個逆時針方向的鏇轉氣流。從高壓中心輻散出來的空氣，則因為向右彎曲而形成了順時針方向的鏇風。我們把逆時針鏇轉的叫做氣鏇，把順時針鏇轉的叫做反氣鏇。在南半球，上述的情形正好相反。

對風的影響

科里奧利效應使風在北半球向右轉，在南半球向左轉。此效應在極地處最明顯，在赤道處則消失。
如果沒有地球的鏇轉，風將會從極地高壓吹向赤道低壓地區。
科里奧利效應在極地最顯著，向赤道方向逐漸減弱直到消失在赤道處。這就是為什麼颱風只能形成在5緯度以上的地區，而通常不能形成於赤道附近。

對其他運動物體的影響

科里奧利力不僅僅對風產生影響，任何一個環繞地表的遠距離運動都會受到它的捉弄。在一戰期間，德軍用他們引以自豪的射程為113千米的大炮轟擊巴黎時，懊惱地發現炮彈總是向右偏離目標。直到那時為止，他們從沒擔心過科里奧利力的影響，因為他們從沒有這樣遠距離的開火。
當然，對於近距離的運動，科里奧利力影響極小。從場地一邊把籃球拋到另一邊的運動員，考慮科里奧利力的影響而需要調整自己投球的偏移量為1.3厘米。當你拔掉盥洗池的橡皮塞時，會發現有時水流並不是逆時針鏇轉流走的，因為科里奧利力幾乎沒有足夠的時間來影響水這樣短距離的運動，水流的形態更多地受到水池形狀或者水龍頭噴射角度的影響，與科里奧利力幾乎無關

價值套用

在大氣層的高處，科里奧利效應是一個重要的因素。在大約5500米或更高的地方，空氣沒有與大山、樹木的摩擦，它能夠不斷地增強力量並達到驚人的速度。當氣壓差不斷地把這些風推向低壓地區時，空氣就會受科里奧利力的影響而轉向，最終會沿著等壓線吹動。
定位風暴19世紀比利時氣象學家白貝羅套用科里奧利效應找出一條規律，發現最近的風暴：在北半球，當你背風而立，風暴在你的左側；在南半球，則在你的右側。

有關生活

沿地表水平運動的物體在地轉偏向力的作用下運動方向發生了偏移，使許多自然現象都受其影響，同時也影響著人類的生產和生活，請看下面五例：（以北半球為例）

水漩渦的形成

當我們打開水龍頭向塑膠桶中注水時，當水庫放水（放水口在水下）時，水槽放水時等，都會看到在水面形成漩渦。注水時呈順時針鏇轉，放水時呈逆時針鏇轉。當向桶中注水時，水從注水點向四周流動，北半球在地轉偏向力的作用下右偏，漩渦呈順時針方向鏇轉。南半球則呈逆時針方向鏇轉。放水時表面水都流向下層出水點，北半球在地轉偏向力的作用下右偏，漩渦呈逆時針方向鏇轉。南半球則呈順時針方向鏇轉。
不過江河中的漩渦不一定符合這一規律，因為它還受到河床特徵的影響。

車輛和行人靠右行

不是所有的國家或地區的車輛和行人都靠右行，但靠右行是最為合理的。如下圖：
A圖為靠左行，北半球車輛在地轉偏向力的作用下右偏，都偏向道路中間，更容易與對面過來的車輛相撞，發生車禍的頻率會更高。B圖為靠右行，北半球車輛在地轉偏向力的作用下右偏，都偏向路邊，路邊是司機開車注意力的集中點，司機會不斷調整方向來保證行車安全。
車輛靠右行導致人也靠右行，這樣更安全些。由於長期習慣，所以人們無論在哪裡行走都喜歡右行。

跑道上逆時針跑行

A人是逆時針方向跑，正好在彎道處。從圖上可以看出，地轉偏向力向外，身體傾斜產生一個向內的向心力，二力方向相反，更易平衡，過彎道處不易跌倒。B人是順時針方向跑，也正好在彎道處。從圖上可以看出，地轉偏向力和身體傾斜產生一個向內的向心力方向相同，不易平衡，過彎道處易跌倒。
人類的發源地都在北半球，人們長期受地轉偏向力的影響形成了這一習慣，所以哪怕到了南半球，人們還是習慣於這樣的行為。

機械設備順時針鏇轉

從圖上可以看出，在北半球順時針鏇轉，地轉偏向力指向軸心，由於物質的向心作用，使機械設備更耐用、更牢固。而逆時針鏇轉時地轉偏向力指向外，由於物質的離心運動，機械設備易損壞，使用壽命縮短。
總的來說要看到一個微弱的東西產生的效應，最好的辦法在大尺度和長時間的過程裡邊觀察它。
古語有云，“水滴石穿”，只要時間夠長，沒有什麼效應是觀察不到的。比如說河流，一刻不停流淌了千百年的河流，在科里奧利力的作用下河水總是傾向於向右偏，於是河流的右岸總是被沖刷的，而左岸由於沒那么多河水沖向它，流速較慢，所以經常有沙石堆積。再比如說鐵路，每天都有成百上千噸重量的火車在上面沿著同一個方向以一百來公里一小時的速度飛馳著，這樣日積月累也會產生磨損。而人們發現在北半球，右軌磨損得總是比左軌要厲害那么一點點，原因就是火車在行走的時候會受到向右的科里奧利力的作用，這樣的話右軌要承擔的壓力就比左軌要大那么一點，於是磨損當然也就更厲害了。
如果在大尺度上觀察的話，科里奧利力也會現出原形。我在沿海地區長大，一年少說也會經歷好幾次颱風。如果我們從衛星雲圖上面看的話，所有在北半球的颱風都是向外順時針鏇轉的，這就是科里奧利力玩的把戲。在地面附近，颱風中心處的氣壓會特別低，所以風是向颱風中心吹的。而當這么多空氣跑到颱風的中心之後，它們也沒地方去，所以就一直沿著風眼的壁鏇轉著向上爬，然後就到達頂端了。在頂端它們也還是沒有地方好去，之後向外吹了。這時候，科里奧利力就過來干涉了，使氣流的方向逐漸向右偏移，於是我們就能在衛星雲圖上看到這個被自己向外吹成了順時針的颱風了。

地轉偏向力

基本信息