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臺風(fēng)為什么是逆時針
臺風(fēng)天看天氣預(yù)報的時候,我們可以發(fā)現(xiàn)一個有趣的現(xiàn)象,衛(wèi)星云圖上的臺風(fēng)都是逆時針旋轉(zhuǎn)的,那你知道這是為什么嗎?PINCAI小編整理了相關(guān)的內(nèi)容,下面將為大家解答。
臺風(fēng)為什么是逆時針?
其實臺風(fēng)并非都是逆時針旋轉(zhuǎn)的。因為我們國家處于北半球,所以通常在天氣預(yù)報中看到的是北半球的臺風(fēng)情況。北半球的臺風(fēng)都是逆時針旋轉(zhuǎn)的,與此相反,南半球的臺風(fēng)都是順時針旋轉(zhuǎn)的。
臺風(fēng)形成的簡單機制
臺風(fēng)(Typhoon)是一種熱帶氣旋,形成于赤道地區(qū)的溫暖水域。當(dāng)潮濕、溫暖的空氣開始上升的時候,它會產(chǎn)生一個低壓區(qū),進而吸引周圍更多的暖濕空氣。溫暖的空氣在上升的過程中開始旋轉(zhuǎn),并且溫度開始下降,冷凝生成云團,釋放出熱量,釋放的熱量進一步加快上升運動。在這種正反饋機理的促進下,氣旋不斷加強,最終形成巨大的臺風(fēng)。
旋轉(zhuǎn)方向的決定因素
如果地球沒有自轉(zhuǎn),那么風(fēng)只會簡單的從高壓區(qū)吹響低壓區(qū)。由于地球是旋轉(zhuǎn)的,因此當(dāng)溫暖的空氣在上升的過程中,它會受到“地轉(zhuǎn)偏向力”的作用(嚴(yán)格來講又稱 “科里奧利力”)。例如,就像當(dāng)你試圖在一個旋轉(zhuǎn)的盤面上畫出直線時,實際得到的是一根曲線。由于在南北半球“地轉(zhuǎn)偏向力”的方向恰好相反,因此在北半球風(fēng)會圍繞低壓區(qū)做逆時針運動,而在南半球繞低壓區(qū)做順時針運動。
地轉(zhuǎn)偏向力除了能影響臺風(fēng)的旋轉(zhuǎn)方向之外,人們還發(fā)現(xiàn)了一個非常有趣的現(xiàn)象:北半球國家的火車右側(cè)鋼軌的磨損程度總是比左軌要厲害那么一點點。原因就是火車在運行的時候會受到向右的地轉(zhuǎn)偏向力的作用,這樣的話右軌要承擔(dān)的壓力就比左軌要大那么一點,于是磨損當(dāng)然也就更厲害了。
另外,臺風(fēng)的形成除了需要地球的旋轉(zhuǎn)之外,還需要由一片溫暖的水域來提供能量,這就是為什么臺風(fēng)形成于低緯地區(qū)的原因。
臺風(fēng)旋轉(zhuǎn)方向和地轉(zhuǎn)偏向力的關(guān)系
臺風(fēng)旋轉(zhuǎn)方向:在北半球,臺風(fēng)和龍卷風(fēng)旋轉(zhuǎn)方向是逆時針,在南半球臺風(fēng)旋轉(zhuǎn)方向是順時針,這是因為臺風(fēng)旋轉(zhuǎn)方向受地轉(zhuǎn)偏向力影響的關(guān)系。臺風(fēng)的旋轉(zhuǎn)力來自地球自轉(zhuǎn)偏向力慣性作用,這是目前對臺風(fēng)形狀最權(quán)威的解釋。
但是,對于龍卷風(fēng)小范圍的旋轉(zhuǎn)、甚至是反方向旋轉(zhuǎn)的龍卷風(fēng)如果仍然采用地球自轉(zhuǎn)力解釋,就可能陷于無法解釋的境地。所以臺風(fēng)、龍卷風(fēng)形成之謎解釋困惑至今。
但如果我們從另一角度來看臺風(fēng)、龍卷風(fēng)形成原因、那就容易簡單的多。
如果我們把看不見的氣流運動、看做是水的流動,那么水漩渦的形成機理就可以看做是臺風(fēng)、龍卷風(fēng)氣旋形成的原因。如果有一條自西往東的河流、如果河流的南岸突然轉(zhuǎn)向西北方向彎曲、那么在河流南岸彎曲處一定會產(chǎn)生逆時針方向旋轉(zhuǎn)的漩渦;如果河流突然向南彎曲,在河流的北岸彎曲處一定會產(chǎn)生一個順時針方向旋轉(zhuǎn)的漩渦。
對于氣流的運動、臺風(fēng)、龍卷風(fēng)的產(chǎn)生、我們同樣可以把氣流自西往東的運動看做為一條河流,作為北半球東南風(fēng)就像河流南岸向西北方向的彎曲、事實上東南風(fēng)就是給了自西往東的氣流改變方向的一個推力、結(jié)果就形成了逆時針旋轉(zhuǎn)的臺風(fēng),由于春夏季北半球不可能產(chǎn)生東北風(fēng)、所以北半球也就不可能產(chǎn)生順時針旋轉(zhuǎn)的臺風(fēng)(即便是有東北風(fēng)、也不可能產(chǎn)生臺風(fēng),因為寒冷下沉東北風(fēng)不可能像上升暖氣流那樣可以在高空遇冷下沉攜帶高空西風(fēng)力),而南半球春夏季東北風(fēng)正好形成了順時針旋轉(zhuǎn)臺風(fēng)。
臺風(fēng)、龍卷風(fēng)形成機理就是如此的簡單,問題是圍繞地球自西往東的氣流真實存在嗎?但如果這樣的氣流不存在,那么請問臺風(fēng)又是如何形成的呢?
在此我們不妨仍然依舊假設(shè)相信、臺風(fēng)就是地球自轉(zhuǎn)偏向力帶動形成的,那么地球就是一個靠慣性自轉(zhuǎn)的球體、地表上空的氣流就是靠慣性隨地球一起轉(zhuǎn)動,那么在這樣的前提下、赤道低緯度上升的氣流(形成臺風(fēng)主要是水蒸氣上升)相對于自轉(zhuǎn)的地球而言是沒有流動的、因為氣流相對于地球自轉(zhuǎn)沒有向東運動、事實上已經(jīng)產(chǎn)發(fā)生了向東運動、如果上升氣流沒有向東運動的話、那么氣流相對于地球自轉(zhuǎn)而言一定是在地球的西面,也就是說上升氣流最快運動速度就是與地球自轉(zhuǎn)速度保持一致,換言之氣流相對于地球而言沒有流動(盡管氣流在不同緯度上隨地球自轉(zhuǎn)線速度是不一樣的、但相對于地球而言仍然在一條經(jīng)線上、沒有流動),就像我們乘坐在運動的汽車、火車、飛機上、我們不可能超越慣性速度,如果我們從運動中的汽車、火車上向前進方向上跳下地面,那么我們速度一定小于慣性速度,而對于氣流而言、它不是固體物質(zhì)、由于摩擦損耗事實存在、它相對于地球自轉(zhuǎn)速度而言、應(yīng)該是遲后的、也就是說地球上空的氣流應(yīng)該是自東往西的、與地球自轉(zhuǎn)是相反的,那么這樣幾乎原地不動或相當(dāng)緩慢的與地球自轉(zhuǎn)相反方向的氣流顯然是難以形成氣旋的、就像沒有流動的河流、無論河岸走向如何、都不可能產(chǎn)生漩渦一樣、況且與臺風(fēng)旋轉(zhuǎn)方向也是極大地不吻合的(在此即便是我們假設(shè)熱帶氣流向東偏向力存在,由于海洋暖濕氣流流向陸地西北方向,由此兩個方向力形成旋轉(zhuǎn)臺風(fēng),那么低緯度西海岸在暖濕氣流向東偏向力西南風(fēng)作用下,為何照樣容易形成沙漠呢?另外東南方向海洋暖濕氣流在流向西北方向陸地時也不可能中途轉(zhuǎn)向)。
由此看來臺風(fēng)源于地球自轉(zhuǎn)力的慣性帶動是不能成立的,于是也就反證了圍繞地球自西往東氣流的真實存在。
也正是這一氣流真實存在,臺風(fēng)、龍卷風(fēng)的形成、我們便很容易理解、也正是得益于這一氣流的真實存在、它推動了地球的自轉(zhuǎn)、臺風(fēng)形成機理,揭開了星球自轉(zhuǎn)奧秘的新篇章,也正因為此,氣流越高旋轉(zhuǎn)速度越快,這也就是高空容易形成氣旋的根本原因、這也就是龍卷風(fēng)大大少于臺風(fēng)氣旋的根本原因。
之所以臺風(fēng)、龍卷風(fēng)多形成于春夏,是因為旋轉(zhuǎn)力的形成需要足量的上升氣體密度、氣流上升越高越容易受到西風(fēng)慣性速度的帶動形成高速西風(fēng)、氣流密度越大越容易形成高氣壓、形成強大推力的東南風(fēng)(北半球),氣流旋轉(zhuǎn)合力越大,產(chǎn)生的海陸氣壓差就越大(相當(dāng)于水流河岸的彎曲)、也就是氣旋推力越大。
龍卷風(fēng)之所以多形成于平原、丘陵、盆地,是因為同一平面可以提供足量集中上升的氣流,而不同平面由于熱量不同相互擴散、不容易形成上升氣流,因而同一平面形成的上升氣流容易形成旋轉(zhuǎn)合力、不同平面高度上升氣流速度是不一致的、因而不能形成合力,并且難以形成穩(wěn)定梯度的定向氣壓差,這就是美國大平原容易發(fā)生龍卷風(fēng)的原因。
這一解釋既解開了臺風(fēng)形成之謎,而且也很好地解開了有關(guān)臺風(fēng)其他地點不能形成困惑。如冬季東北風(fēng)(北半球)、不能像南半球那樣夏季同樣的東北風(fēng)形成氣旋,是因為冬季冷氣流下沉、不能像上升氣流那樣攜帶西風(fēng)速度,因而冬季的東北風(fēng)它只有一個方向的力,不可能形成旋轉(zhuǎn)的力;零度的赤道線之所以不能形成氣旋,是因為赤道是東風(fēng)帶(與西風(fēng)帶相反)、削弱了高空西風(fēng)速度,另外與此同時南半球正是冬季、其赤道上吹的是下沉的東南風(fēng)與北半球形成的臺風(fēng)旋轉(zhuǎn)方向是相反的(雖兩者都是東南風(fēng)、但旋轉(zhuǎn)方向相反),故抵消了臺風(fēng)旋轉(zhuǎn),所以赤道線形成不了臺風(fēng);美國龍卷風(fēng)多發(fā)生于春季,其原因困惑于今。
龍卷風(fēng)發(fā)生季節(jié)規(guī)律全球都是一樣的:春季氣流是最不穩(wěn)定的時候,正是氣流最容易上升季節(jié),冷暖氣流急劇逆轉(zhuǎn)、赤道暖氣流向兩極推進、形成旋轉(zhuǎn)推力;春季也是垂直溫差最大的時候、氣候干旱、大氣灰塵含量最高、便于氣流上升后攜帶高空旋轉(zhuǎn)能量向下傳導(dǎo),形成龍卷風(fēng)。
為什么南大西洋不產(chǎn)生熱帶氣旋(臺風(fēng))而北大西洋北美洲卻存在大量颶風(fēng)?那是因為北半球陸地分布在地球西北面、夏季時由于陸地氣溫高氣壓低、而海洋氣溫低氣壓高所以容易形成東南風(fēng)、于是也就容易形成熱帶氣旋;相對于南大西洋陸地南美洲只是一個狹長陸地,難以形成強勁的東北風(fēng),況且智利、阿根廷狹長島嶼地形由于東西海岸相距太近、難以形成低氣壓、就容易形成干旱之地,讓就形成不了熱帶氣旋沒有臺風(fēng)了。
如果按照地球偏向力解釋的話,那么全球任何地方地球偏向力都是依據(jù)緯度平均分配的,憑什么南大西洋就沒不能形成氣旋?所以,臺風(fēng)旋轉(zhuǎn)方向和地轉(zhuǎn)偏向力可能沒有關(guān)系。
[臺風(fēng)為什么是逆時針]
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