漫谈地球自转偏向力

地球自转会产生一些重要的地理现象，比如昼夜更替、产生时差等。此外还有一个很有趣的现象就是会产生地转偏向力。由于法国物理学家科里奥利1835年第一次详细地研究了这种现象，因而又被称作“科里奥利力”。通过研究发现，地面上水平方向运动的物体（气体、液体和固体），在地球自转的影响下其运动方向要发生偏转：在北半球向右偏，在南半球向左偏,并且地球自转偏向力随地理纬度的降低而减小，在赤道地区为零。

尽管我们不能快速觉察到这种力，但在经历了漫长的岁月以后，地球自转偏向力还是在地球上某些地方留下了它的痕迹。俄国旅行家柏尔在1860年发现俄罗斯从南向北流的大河如鄂毕河、叶尼塞河和勒拿河的右岸大都比较陡峭，是侵蚀岸；左岸则大都平缓，是堆积岸，河道有明显向东（右）滚动的趋势，人们将这一发现叫做“柏尔定律”。正是河水千万年来的奔流不息，对左右岸的日夜冲刷，才让我们见到了地球自转偏向力的存在。

地球自转偏向力对气流和水流的水平运动影响最为突出。例如，赤道两边地区的气流向赤道方向流动时，假如没有这种偏向力的影响，赤道以北应该经常刮北风，赤道以南应该经常刮南风。但是由于受到地转偏向力的作用，风向发生了改变，赤道以北向右偏，形成了东北风；赤道以南向左偏，形成了东南风。地球自转偏向力对天气系统的影响也尤为重要。在热带海洋的表面，受气压梯度力和地转偏向力的共同影响，会使水蒸气生成最严重的自然灾害──热带气旋（热带风暴、台风、飓风），其发生频率之高、累积损失之大，远远超过了地震带来的灾害。另外，大气运动和近地面风带造成海洋水体运动，形成规模很大的洋流，地球自转偏向力会迫使洋流在运动过程中使其流动方向发生改变，而这变化对调节海洋水热分布、海水的净化、渔业生产、远洋航行和天气预报等都有重大的意义。

如前所述，地球自转偏向力对河流的影响表现为，在北半球，从南向北流的河流，河水冲刷东岸；从北向南流的河流，河水冲刷西岸。这样使自然河道右岸冲刷，左岸堆积，结果造成河床“摆动”，形成河弯，也造成了地球上南北流向河流的河谷不对称。却对找矿、修建港口、码头、设置航道、城市建设影响却很明显，比如长江沿岸的港口都建在南岸，因为河水受到地球自转偏向力以后，冲刷南边的岸，使堤岸陡峭，船只不容易搁浅，就成了良港。特别是长江口的崇明岛，南边的水流多，北面没有水流，泥沙大量沉积，面积越来越大，可以预见崇明岛有一天会和北岸合并。

同样的道理，在北半球行驶的火车，由于右侧轨道的压力要比对左侧轨道的压力大些，单向行驶铁轨，右轨磨损更快。我国地处北半球，火车在行驶中受地球自转偏向力作用，对右轨压力大于左轨压力，普通单轨铁路上经常有相反方向的火车行驶，其左右正好相反，结果两轨磨损差不多相同。由于这种力只相当于列车自重的几万分之一，所受阻力的百分之几，这样大小的力，其作用效果只能是表现为右轨磨损较甚，所以不必担心会不会使复线上相向而行的两列火车相撞。

由于地球自转偏转力总有使物体改变其原来运动方向的趋势，因而，在许多工程技术领域中都要考虑偏向力这个因素。例如，发射洲际远程导弹、航海和航空都需要注意纠正偏向力的影响，否则，就无法命中目标或准确地到达目的地。国际田联的规定，长跑运动员训练时，一般要沿跑道逆时针跑动，因为大多数比赛在北半球举行，如果不顺应地球自转偏向力的话，人体易受离心力与地球自转偏向力不均而受伤。总之，地球自转偏转力的存在，带给我们的是福是祸，还需我们深入了解它的各种规律，并且利用这种规律造福人们，使人类更和谐地生活在这个世界上。
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