科里奥利效应(天气)
根据科里奥利效应的支持者,北半球的风系统逆时针旋转,而南半球的风系统将顺时针旋转。这是作为科里奥利效应的证据提供的,因此也是地球昼夜运动的证据。然而,我们发现地球的永久风和水系统以与科里奥利效应所声称的方式相矛盾的方式旋转。主要是源自赤道附近特定风流模式的热带气旋以正确的方向旋转。
北卡罗来纳州立大学的 anantha aiyyer 博士解释说,由于地球的自转,系统应该在北半球逆时针旋转,在南半球顺时针旋转。
问: 为什么 飓风在北半球是逆时针方向,南半球是顺时针方向?
答:你可以把飓风想象成一个旋转的气柱,从海平面延伸到大约 45,000 英尺。在这个深度的大部分地区,空气在北半球逆时针流动,在南半球顺时针流动。为了理解为什么,让我们考虑一下地球的自转。我们知道地球沿着一条看不见的轴自西向东自转。但如果我们换个角度看,就会有一些有趣的东西跳出来。想象一下,您在其中一个极点上方盘旋并俯视地球。选择北极,做这个思想实验。地球在什么意义上旋转?逆时针。现在飞到南极,观察地球并注意它的自转。这将有助于使用旋转的网球或篮球来形象化这一点。它现在似乎顺时针旋转。
我们注意到飓风的旋转方向与它们所在的地球半球(从两极看)相同。这不是巧合。大气附着在旋转的地球上,因此每一层空气也在旋转。当固有的自旋集中时(当空气汇聚到一个区域时会发生这种情况),我们会得到像飓风一样的旋转风暴。由于两个半球的旋转方向相反,这导致了相反旋转的飓风。 ”
《国家地理》发表了同样的描述:
“ 科里奥利效应使风系统在北半球逆时针旋转,在南半球顺时针旋转。 ”
内容
1盛行的风和海洋系统11太平洋盛行洋流12盛行风(广义)13北极环流131最伟大的波兰人14侵蚀15龙卷风
2飓风和热带气旋21反向旋转的漩涡211开尔文波形(水)212kelvin-rossby 波形(大气)213逆电流活动相关性214大气开尔文波在飓风发展中得到证实215双旋风22穿越赤道221转向风23飓风的起源231飓风在哪里形成?232飓风路径图233飓风分类24飓风生命周期241平均寿命25赤道的洋流251北赤道洋流(西风)252赤道逆流(东风)253南赤道洋流(西风)
3附录31也可以看看
盛行的风和海洋系统
“盛行风”和“贸易风”是世界上使海洋系统运转的大型永久风系统。当我们观察世界的永久风和海洋系统时,我们发现北半球的逆时针规则和南半球的顺时针规则是不正确的。地球上巨大的永久风和海洋系统正在以与所谓的科里奥利效应 相反的方式旋转。
北极航运的挑战:科学、环境评估和人类价值观第 28 页第 3 页说:
“ 观察表明,地表流主要是风驱动的。 ”
大气-海洋动力学,第 30 卷第516 页第 2 页告诉我们:
“ 毫无疑问,主要的地表流主要是风驱动的 ”
下面我们找到一张世界地图,它显示了风旋转的一般模式。应该注意的是,所看到的旋转在北半球是顺时针,在南半球是逆时针,这与“科里奥利效应”相反。
北极环流
事实上,在科里奥利效应被认为是最大的北极,我们发现一个环流直接穿过北极并以顺时针方向旋转,与科里奥利效应相反。
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最伟大的波兰人
科里奥利效应在两极最大的参考可以在美国气象学会 的科里奥利效应:因为地球转动 - 教师指南(存档)的第 4 页上看到:
“ 地球自转对水平运动物体的影响在两极最大。科里奥利偏转随着纬度的减小而减小,直到在赤道处为零。 ”
侵蚀
根据土木和岩土工程师gillian s holmes在她的encyclopedia 科里奥利效应文章(存档)中关于侵蚀的主题:
“ 多年来,地质学家利用科里奥利效应表明,在北半球,河流右岸的侵蚀速度往往比左岸更快;事实证明这是不正确的。 ”
北卡罗来纳州气候办公室说:
“ 龙卷风不受科里奥利效应的影响,因为它们的规模非常小,持续时间也很短。 ”
美国科学家说:
“ 然而,龙卷风具有很高的水平速度(意味着它旋转得非常快)和相对较小的尺寸。它的罗斯比数很大。地球的自转不应影响龙卷风的旋转方式。事实上,你可以看到龙卷风在任何一个半球都以逆时针和顺时针方向旋转。 ”
飓风和热带气旋
科里奥利效应的支持者主要指向飓风和其他热带气旋的旋转。北半球热带气旋逆时针旋转,南半球热带气旋顺时针旋转,符合科里奥利效应。在研究这一说法时,我们发现这些旋转方向通常适用于飓风和热带气旋。
然而,与地球的永久风和水系统不同,飓风和热带气旋是特殊和临时的天气系统,平均寿命约为 9 天[1]。这些临时系统的旋转方向完全可以用称为开尔文波的已知和现有现象来解释,这种现象不需要科里奥利效应。事实上,美国国家海洋和大气管理局 (noaa) 已验证开尔文波会在气旋发展过程中发生,现在将其用于其早期预警系统[2]。
反向旋转的漩涡
为了解释为什么飓风彼此相反旋转,我们指出飓风和其他热带气旋在赤道附近发展,并且在赤道存在称为赤道逆流的强风,这是一种强大的永久东风-流动的风流。这种逆流与紧邻其北部和南部的西风流动方向相反。由于大气通常被描述为流体,我们可以将其想象为逆着周围水流移动的水流。
我们观看以下视频,其中水中的摩擦会产生相反旋转的漩涡:
木勺在水中抚摸会产生反向旋转的漩涡(1 分 29 秒)
餐盘在游泳池中产生反向旋转的漩涡 (2m20s)
上面视频中的反向旋转涡流是由开尔文波浪模式引起的。当一个物体扰动水时,它会在其路径上留下尾迹,该尾迹呈扇形散开并朝相反的方向弯曲。
沿着这些相反弯曲的图案,水冲向身体,以填补干扰留下的空隙。这个流动的水系统本身的曲线也随着身体的方向流动。如果船向东行驶,弯曲路径上的水流将逆时针向船的北部行驶,顺时针向船的南部行驶,就像“科里奥利效应”一样。
作为这些弯曲图案的演示,我们发现了一段模型玩具船在其后面制作弯曲尾流的视频。请注意,船会留下弯曲的路径,并且这些路径在船经过后会跟随船,指示流动的方向。
不列颠哥伦比亚大学提供了对水上开尔文波浪模式的技术评估(存档)
kelvin-rossby 波形(大气)
2000 年的一项研究描述了罗斯比风流在赤道“暖池”上的碰撞所产生的开尔文波浪模式:
太平洋暖池上的对流与大气开尔文 - 罗斯比波有关(存档)
摘要: “ 分析了西热带太平洋暖池上空的深层对流与大气开尔文-罗斯比波的关系,开尔文-罗斯比波主导着南半球夏季的大规模流动。该研究使用飞机和船舶雷达在热带海洋全球大气耦合海洋-大气响应实验中不同时间段收集的多普勒雷达数据来表征整个季节发生的有组织对流云系统的中尺度环流。 ”
图表说明: “ 图。1 赤道上空的深度加热异常产生的纬向不对称环流(点画)。(a) 表面运动的平面图。(b) 赤道上空垂直横截面的流线。(来自 gill 1980,如 salby 1996 所示。) ”
根据以上所述,当风流在赤道的“暖池”上碰撞时,就会产生反向旋转的风模式。
我们看到,在图中,北系统逆时针旋转,而南系统顺时针旋转,正如前提中所描绘的。
上图中的系统被描述为具有强西风核心: “ 深对流集中在系统的强西风核心和环流中。 ”
此外,我们在插图中看到这些环流围绕低压中心旋转,就像飓风和热带气旋一样。国家地理杂志说(档案): “ 飓风围绕一个被称为“眼睛”的低压中心旋转。下沉的空气使这个 20 到 30 英里宽(32 到 48 公里宽)的区域异常平静。但是风眼被一个圆形的“眼墙”包围着,它承载着风暴最强的风和雨。 ”
逆电流活动相关性
以下研究将向东流动的赤道逆流(也称为北赤道逆流)中的奇异活动与飓风的发展联系起来。
强厄尔尼诺期间北赤道逆流的作用(档案)
摘要: “ 对 nemo 1/12 度全球海洋模型的存档数据的分析表明,北赤道逆流 (necc) 在 1982-1983 年和 1997-1998 年强厄尔尼诺现象的发展中的重要性。 ”
文本: “ 强迫场表明,在所研究的两个强厄尔尼诺现象和暖池事件的发展过程中,赤道出现了强西风时期 ”
因此,我们发现赤道的强西风以及暖池事件与厄尔尼诺飓风的发展有关。
大气开尔文波在飓风发展中得到证实
2015 年,气象学家证实了大气开尔文波对热带气旋发展的影响。
开尔文波和热带气旋:全球调查(存档|研究)
“ 北卡罗来纳气候研究所和北卡罗来纳州立大学的 carl schreck iii 进行的一项新研究提供了重要的见解,了解被称为开尔文波的长寿热带天气模式如何影响热带气旋的发展。noaa 的气候预测中心和国家飓风中心已经在使用这些发现来预测热带风暴的发展。
大气开尔文波是伴随着独特的西风和东风模式的热带降雨系统。这些海浪围绕地球向东移动,可以在一个月内环绕热带地区。 ”
双旋风
问:如果热带气旋是由开尔文波浪造成的,那么为什么我们从来没有看到过双气旋?
a根据大学大气研究公司的说法,它们确实成对出现。以下案例研究(存档)包含通过 kelvin waves 开发的双旋风图像。从文件的摘要部分,我们看到来自“卫星”数据的红外天气图像:
“ 2002 年 5 月 4 日,对流的线性形成变成了跨越赤道并向东传播的开尔文波。 ”
“ 因此,活跃的开尔文波的对流在 2002 年 5 月 6 日至 7 日产生了双涡旋。这些涡旋代表了一对向西移动的赤道罗斯贝波。 ”
“ 这些赤道罗斯比波提供了另外两个热带气旋发展的环流:tc2b 和热带气旋埃罗尔。这些显示在 2002 年 5 月 10 日 18 utc 时,如下所示。 ”
穿越赤道
科里奥利效应的支持者进一步断言,旋风不会越过赤道进入相反的半球。尽管我们发现了有关旋风在消失前短暂穿越的文章,但我们接受这种罕见性并指出以下几点:
- 在赤道存在一种称为赤道逆流的强大且永久的东流,它与北部和南部接壤的是永久西流,称为北赤道流和南赤道流。[3]这样的飓风需要击败这些洋流才能穿过。
- 飓风是由这些局部风流产生的,它们从赤道的热带地区向北或向南盘旋,对北方或南方的温带地区造成严重破坏。
- 飓风的寿命相对较短,平均约为 9 天[4]。
以上几点使得飓风返回赤道并穿越到另一边是不合理的。
转向风
此外,飓风不会随意移动,而是由高空风流引导:
飓风由围绕风暴的盛行风流“引导”,从地表到 50,000 英尺或更高 。 风暴向这些水流的方向移动,并以它们的平均速度移动。 ”
飓风的起源
飓风在哪里形成?
:
到 2006 年 150 年的热带气旋轨迹
“ 上图清楚地表明,飓风(大西洋盆地,东太平洋)、台风(西太平洋)和旋风(印度洋,澳大利亚)分别很少在北纬 5 度和南纬 5 度之间形成。 ”
飓风分类
根据赤道的差距,风系统不一定会在它们形成的那一刻达到风暴或飓风的分类。
“ 大多数飓风都遵循类似的发展周期,称为飓风生命周期。这些生命周期可能在短短一天内完成,也可能持续一个月。观测到的持续时间最长的热带气旋是飓风/台风约翰,它在从东太平洋到西太平洋并返回中太平洋的 13,000 公里(8,100 英里)路径上持续存在 31 天。还有许多热带气旋在飓风强度下保持 12 小时或更短时间,包括 2006 年的大西洋飓风埃内斯托。 ”
“ 热带系统的平均寿命为 7-10 天,但可能持续 2 周以上。这涵盖了从热带扰动的第一次发展到飓风最终消散的时间。 ”
赤道的洋流
北赤道洋流(西风)
“ 北赤道洋流是一个重要的太平洋和大西洋洋流,在北纬 10° 和北纬 20° 之间从东向西流动。它是顺时针副热带环流的南侧。尽管它的名字,北赤道洋流与赤道无关。在这两个大洋中,它被向东流动的赤道逆流(也称为北赤道逆流)与赤道环流隔开。两洋赤道向西的地表水流是南赤道洋流的一部分。 ”
赤道逆流(东风)
“ 赤道逆流是一种向东流动的风力驱动的洋流,在大西洋、印度洋和太平洋延伸到 100-150m 的深度。通常被称为北赤道逆流(necc),这种电流在大约北纬 3-10° 处从西向东流动 ”
南赤道洋流(西风)
“ 太平洋、大西洋和印度洋的洋流在赤道和南纬 20 度之间东西向流动。在太平洋和大西洋,它横跨赤道向北延伸约 5 度。 ”
附录
我们怀疑,如果世界上所有的海洋和风模式、系统、风暴和洋流都以与它们行进的相反方式行进,那么科里奥利效应的支持者将转而支持盛行风和洋流作为证据科里奥利效应和地球自转,同时幸福地忽略了飓风。
也可以看看
关于自转和公转的平面地球主题
michelson-morley experiment - 光速实验表明地球没有绕太阳运动
sagnac 实验- 表明光速确实受探测器运动影响的实验
艾里的失败- 一项表明恒星在运动而不是地球在运动的实验
纬度时间膨胀 - 地球自转导致的预测时间膨胀不会发生
航空- 机械飞行假设一个平坦、不旋转的地球
关于旋转的圆形地球主题
傅科摆- 据称可以检测地球自转的摆装置
科里奥利效应- 地球自转引起的物体向东偏转
科里奥利效应(天气) - 由于地球自转造成的飓风和其他影响
环形激光陀螺仪- 据称用于观察地球自转的环形激光实验
分类:普通物理学自转公转