100分 地转偏向力以及气压带的疑问

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/09/21 20:19:49
1.地转偏向力:
沿经线运动的物体由于地面线速度的变化而产生惯性偏移(南左北右);而沿纬线(非赤道)上运动的物体,地面线速度不变,又为何会也会发生偏移呢?
2.气压带形成:
为什么会在纬度为30°,60°的位置产生气压带?而不是其他地方?比如15°,45°……
近日看书发现的疑问,遍寻无果,请高人不吝赐教,小弟感激不禁~~~
北半球
沿纬线(非赤道)自西向东运动过程中,若是因重力分量作用,向右偏转(偏向赤道方向)。
那么自东向西运动过程,也应受到重力分量作用,应该向左偏转(偏向赤道方向)才对啊,为什么会向右?
如图中,B点是到b1,还是b2?

1.地转偏向力:
以北半球为例,物体沿纬线向东西方向飞,这时候由于重力的方向指向地心,而纬圈转的方向指向的圆心并不是地心,你可以好好想想,所以由于这个角度,向心力不能完全抵消你围着纬线的圆心转的那个离心力,所以一综合,也会往右偏。 简单说就是在纬线上是由于重力方向和离心力方向的差异引起地转偏向力;而在经线上是由于线速度的变化。非经纬线方向则是由二者共同作用。

2.气压带形成:
气压带形成与地转偏向力有关,气流由于气压差异运动,以30度气压带的形成为例,赤道 地区气流上升在高空中形成高压,气流向高纬流动,在流动过程 中总是不断偏转,大至在30度附近变成东西流向的气流而在此积聚,下沉。气流在15度还未完全变为东西向的气流,无法积聚形成下沉气流,而受地转偏 向力影响又无法到达45度,所以只能在30度附近形成,60度气压带也大致相同 。

首先将运动分为纬线(速度记为vx,正方向与地球自转方向相同)和经线(速度记为vy,正方向自南向北),并设地球半径为R,地球角速度为ω,物体质量为m,纬度为θ(北纬正值,南纬负值),一切计算忽略公转。
1.纬线方向
若物体静止,则其相对于太阳速度为v0=ω*R*cos θ……①
受向心力fn0=v0^2/(R*cos θ)*m……②
又此时相对地球静止,因此所受合力即为向心力fn0,该力 与大地平行方向上的分力 即为 向心力在与大地平行方向上的分力,也即fn0*sin θ
当物体沿纬线方向以速度vx运动时,相对于太阳速度为v=vx+v0
受向心力fn'=(vx+v0)^2/(R*cos θ)*m……③
此时所受地球的引力、支持力等合力在与大地平行方向上不变,仍为fn0*sin θ。但向心力已变为fn'*sin θ。
若以地球为非惯性参考系,则该物体受到惯性力:fn=fn'*sin θ-fn0*sin θ……④
由①②③④得:fn=(2vx*v0+vx^2)/(R*cos θ)*m
又因为vx<<v0,所以fn≈2*vx*v0/(R*cos θ)*m*sin θ=2*vx*ω*m*sin θ