Re: [討論] 地球西向東自轉產生科氏力的原因及相關問題

[WuCH1022 (FD)]

※ 引述《EagleBear (狩獵者)》之銘言：
: 是因自轉影響空氣的運動慣性嗎?  北半球西風帶形成是不是也同原因?
: 如果是的話北極到赤道的風向怎不是因慣性所以往東南吹??
: 還有在同緯度的地區，風向會不會也受到地球自轉所以熱空氣往還沒日出
: 的同緯度地區吹，因為搞不懂溫度跟自轉到底哪個影響東西風向比較多
: 抱歉身為地球人卻一直搞不懂地球風向跟科氏力，好想死QAQ


首先要從一個地球之外但不隨地球自轉的座標建立觀念

地球上靜止物體因為跟隨地球自轉  都帶有角動量

在單位質量下角動量決定於旋轉半徑(地球半徑乘上COS(緯度))與切線速度

所以一靜止物體由赤道往高緯度移動  旋轉半徑縮小導致切線速度增加

即切線速度大於當地西往東的自轉速度  我們就會觀察到西風(副熱帶噴流的成因)

反之 由高緯度往低緯度就會成為東風(熱帶東風噴流或熱帶東信風)

東風則會因為比出發地自轉更慢而往北轉  西風比自轉快而往南

科氏力是為了將慣性定律應用在旋轉加速座標(跟隨地球自轉)所引入的假想力

實際上作用的是角動量守恆



至於西風帶成因

在中緯度地區  極區的冷和暖區的暖靠得很近

氣柱極區低暖區高(熱漲冷縮) 造成大氣存在厚度差(也就是位能差)  這個厚度差越往高空越大

空氣想從高處往低處(低緯度高空往高緯度低空)流過去

但受到科氏力影響逐漸往東  最終形成越往高對流層風越強的極鋒西風噴流


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※ 編輯: WuCH1022 (140.112.67.63 臺灣), 06/10/2019 13:06:21
推 EagleBear   : 東風則會因為比出發地自轉更慢而往北轉
→ EagleBear   : 西風比自轉快往南 不是很懂這句
→ EagleBear   : 不是因為區間溫差大、對流旺盛讓風向一直同邊嗎
→ EagleBear   : 還是應該要說的是 往北吹得向西成西風 往南吹成東風
→ e20288      : 東風因為比自轉慢，為了角動量守恆北轉
→ e20288      : 西風因為比自轉快，為了角動量守恆而轉南
→ e20288      : 角動量守恆：緯度越低速度越快，緯度越高速度越慢
→ EagleBear   : 我的意思是現實西風沒自轉速度快阿
→ WuCH1022    : 這個比自轉快是自轉切線速度加上西風風速
→ WuCH1022    : 從靜止往東出發時 角動量就比該緯度大
→ WuCH1022    : E同學  你的問題是你要注意地球上都有地球自轉的
→ WuCH1022    : 切向速度 你靜止在地球上感覺不出來  但只要移動
→ WuCH1022    : 你就有往角動量跟你相同緯度移動的趨勢