地球西向東自轉產生科氏力的原因及相關問題 - 颱風討論

※ 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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