大家有冇諗過點解颱風嘅路徑會咁難預測?其實背後同「自轉偏向力」呢個物理現象有好大關係。簡單嚟講,地球自轉會令北半球同南半球嘅氣流方向產生偏差,呢個就係科氏力嘅魔力啦!

講到自轉偏向力嘅影響,最明顯就係颱風嘅旋轉方向。北半球嘅颱風會逆時針轉,而南半球就相反,係順時針轉。呢個現象仲會影響到飛機飛行路線、洋流走向,甚至連廁所沖水嘅漩渦方向都會有差別(不過廁所沖水主要仲係受其他因素影響多啲)。

現象 北半球影響 南半球影響
颱風旋轉 逆時針方向 順時針方向
洋流偏轉 向右偏移 向左偏移
砲彈軌跡 向右偏離 向左偏離

喺日常生活入面,雖然我哋感覺唔到自轉偏向力,但佢確實默默影響緊好多嘢。例如長距離射擊嘅砲兵就要計入呢個因素,否則子彈會偏離目標。航海同航空嘅導航系統都要考慮呢個力,先可以準確計算路線。

有趣嘅係,自轉偏向力嘅強弱會隨緯度變化。赤道附近幾乎冇影響,但愈靠近兩極就愈明顯。所以喺北極同南極進行氣象觀測時,科學家要特別注意數據修正。呢個力仲會令到河流嘅右岸(北半球)侵蝕得比較嚴重,形成不對稱嘅河谷地形。

現代科技發展下,我哋可以用超級電腦模擬自轉偏向力對全球氣候嘅影響。氣象預報之所以能愈來愈準確,就係因為考慮埋呢啲細微嘅物理因素。下次睇天氣預報嘅時候,不妨諗下背後有幾多科學家喺度同自轉偏向力搏鬥緊!

自转偏向力


什麼是自轉偏向力?3分鐘讓你搞懂這個物理現象

大家有沒有發現颱風在北半球總是逆時針旋轉?或是河流右岸侵蝕比較嚴重?這些其實都跟「自轉偏向力」有關啦!簡單來說,這是一種因為地球自轉產生的神奇力量,會讓運動中的物體不知不覺就偏掉,專業名稱叫「科氏力」,但我們台灣人都習慣叫它自轉偏向力。

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這個現象最早是法國數學家科里奧利發現的,原理其實不難懂。想像你在轉動的旋轉木馬上丟球,雖然你覺得是直線往前丟,但旁邊的人看你丟的球卻是彎的。地球就像超大的旋轉木馬,每轉一圈要24小時,雖然我們感覺不到,但確實會影響物體的運動方向。

位置 偏向方向 實際例子
北半球 運動方向右偏 颱風逆時針旋轉、河流右岸侵蝕
南半球 運動方向左偏 澳洲水槽排水呈順時針漩渦
赤道附近 幾乎無影響 颱風很難形成

日常生活中最明顯的例子就是天氣系統啦!北半球的低氣壓會形成逆時針旋轉的颱風,就是因為空氣往中心流動時不斷被自轉偏向力往右推。還有啊,台灣的河流右岸通常侵蝕比較嚴重,這也是自轉偏向力在搞鬼。連砲兵射擊都要考慮這個因素,不然砲彈會打歪喔!

飛行員和航海員也超在意這個現象,長程飛行如果不修正航線,最後抵達的位置可能會差超遠。下次看天氣預報時,可以注意颱風的旋轉方向,或是觀察浴缸排水時的漩渦方向(雖然這個例子有爭議啦),都是自轉偏向力的日常展現。

最近颱風季又來了,每次看氣象預報都會發現颱風路徑常常轉來轉去,為什麼颱風會轉彎?原來是自轉偏向力在搞鬼。這個現象其實跟地球自轉有關,專業術語叫做「科氏力」,聽起來很學術,但其實理解起來沒那麼難啦。

地球自轉的時候,不同緯度的轉速其實不一樣。赤道附近轉得最快,越往兩極越慢。這種差異會讓移動中的物體(包括颱風)在北半球往右偏,南半球往左偏。就像你試著在旋轉的圓盤上畫直線,最後線條一定會歪掉一樣的道理。


颱風轉彎的程度會受到幾個因素影響,整理成表格比較清楚:

影響因素 轉彎效果 實際例子
緯度高低 緯度越高偏轉越明顯 台灣附近的颱風比赤道更會轉彎
移動速度 速度越快偏轉越明顯 快速移動的颱風路徑更曲折
氣壓梯度力強弱 力量越強偏轉效果越弱 強烈颱風有時會直線前進

除了自轉偏向力,颱風還會受到周圍環境的影響。比如說遇到太平洋高壓邊緣,就像碰到隱形的牆壁一樣會被推著走;或是碰到其他天氣系統,路線就會改變。有時候兩個颱風靠太近還會互相牽引,產生「藤原效應」,讓路徑變得更難預測。

台灣剛好位在颱風經常經過的路徑上,所以我們對這種轉彎特別有感。記得去年那個原本直撲台灣的颱風,突然在最後一刻往北偏,讓大家鬆了一口氣。氣象專家就是要把這些複雜的因素都考慮進去,才能預測颱風到底會怎麼走。

自转偏向力

你有沒有想過地球自轉如何影響我們的日常生活?這些例子超有感!其實地球每天轉一圈不只讓太陽東昇西落,還默默影響著我們生活的各種細節。今天就來分享幾個台灣人超有感的例子,看完你會發現原來地球轉動跟我們這麼密切相關!

最明顯的就是日夜交替啦!地球自轉讓我們每天固定有白天黑夜,這直接決定了我們的作息時間。像台灣夏天太陽五點多就出來,冬天可能七點天才亮,這都是因為地球自轉軸傾斜加上公轉造成的。還有啊,你有沒有發現颱風在台灣總是從東邊來?這是因為地球自轉產生的科氏力讓北半球的氣旋逆時針旋轉,所以颱風路徑才會這樣走。

再來看看這個表格,整理了幾種地球自轉帶來的日常影響:

影響類型 具體例子 台灣人感受度
時間變化 日出日落時間不同 ⭐⭐⭐⭐⭐
天氣系統 颱風路徑偏向 ⭐⭐⭐⭐
潮汐變化 海水漲退潮時間 ⭐⭐⭐
生理時鐘 時差反應 ⭐⭐⭐⭐

說到潮汐,台灣四面環海,漁民和衝浪客最懂這個!地球自轉加上月球引力,讓海水每天固定時間漲退。像台南的七股潟湖,退潮時可以走到沙洲,漲潮時又變成一片汪洋,這都是地球自轉配合月球引力造成的現象。還有啊,出國旅遊時的時差問題,也是因為地球自轉讓不同地區處在不同時間造成的,從台灣飛美國要調時差就是這個道理。

另外你可能沒注意到,連我們洗澡時排水孔的漩渦方向都跟地球自轉有關!雖然在台灣因為水量小不太明顯,但在南半球確實會看到漩渦方向相反的有趣現象。下次洗澡時不妨注意看看,說不定能發現這個隱藏版的地球自轉證據喔!

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