2013年9月21日 星期六

天氣變化教學資料整理 科氏力

https://www.facebook.com/groups/339979186032524/   chua9995部落格

引自http://highscope.ch.ntu.edu.tw/wordpress/?p=861非慣性座標系(Non-Inertial Frame of Reference)
在世界上可能找到慣性定律無法準確運作的情形嗎?其實相當容易。想像你坐在突然緊急煞住的汽車上,身體會向前傾,卻沒有任何施力者推你向前。
諸如加速座標系與旋轉座標系,慣性定律無法準確運作的座標系即為非慣性座標系。在非慣性座標系下,你會驚訝地發現不受淨外力作用的物體卻具有加速度;事實上,物體並非真的加速,而是觀察者所在之座標系的速度隨時間而改變;也就是說,物體的加速度視該座標系的加速度而變。因此,一個加速度小或旋轉慢的座標系較接近慣性座標系,反之亦然。
舉例來說,人們常覺得腳下的地面是完美的慣性座標系。但地球是具有加速度的,它繞自轉軸旋轉、繞太陽公轉及環繞銀河系運行,其運動方式相當複雜。然而,由於其加速度相當小,在諸如拋球、騎車等日常尺度下,可將地表視為慣性座標系。如果是處理颱風、氣流或長程飛彈等問題時,則地球本身便不能視為慣性座標系。
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1.「北半球的颱風,其中低層是逆時針方向旋轉的;
2.高層(超高空)由於是流出的地方,反而是順時針方向旋轉的->中心高壓往外流動,因科氏力向在北半球向右偏移,故順時針。
3.衛星雲圖所拍攝的雲圖(屬低空),受颱風旋轉方向控制。
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高層順時針旋轉,是指颱風高層(而且是很高層,大約在200HPA)的氣流走向,並不是雲系移向,因為雲系並不會在那麼高層的地方形成
所以,由衛星雲圖上看,颱風的雲層還是是逆時針方向旋轉地

在北半球,任何氣旋都都是輻合的系統
但是它必需遵守「低層輻合,高層輻散」的定理(這個看你的附圖就明白了)
你說:「為何在高層的「流出區」,反而是「順時針旋轉」的?」
因為在那個空層,它已經不是個氣旋輻合系統了,而是個反氣旋輻散系統
說簡單一點,在底層它是低壓,到了高層它已經變成高壓了(常畫高空天氣圖的人一定知道吧!)

為什麼?

因為氣流不可能無止盡的往上升,到了一定發展高的就必須往外擴散並且下沉
(所以颱風的周圍都是下沉氣流,不易生雲,特別炎熱)
而往外擴散就是輻散,跟輻合相反,因此它不是逆時針,而是順時針。

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非慣性座標--假想力 http://www.phy.ntnu.edu.tw/oldjava/pseudoForce/index.html悟理物理





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