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北半球的水旋涡按什么方向旋转?

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解决时间 2021-04-01 19:59
北半球的水旋涡按什么方向旋转?
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20世纪40年代科学家卡皮罗在每次实验后,把污水倒入水槽时发现在漏水口处形成的旋涡总按固定的方向旋转,这个现象引起了他的注意。于是在水流下时他故意用手指向相反方向搅动,但手离开后旋涡又恢复原来的旋转方向。这是否与漏水口的形状有关?于是他做了许多不同形状的漏水口,但试验结果总是相同。他对此困惑不解,于是他到世界各地去做同样的试验,使他大为惊奇的是在南半球水流旋涡的方向与北半球刚好相反,在北半球是逆时针的而在南半球是顺时针的,在赤道附近两种情况几乎各有一半。卡皮罗喜出望外,他终于找到了结论,在原旋涡的方向与在地球上所处位置有关。后来人们把这种现象称为卡皮罗现象。

事实上,卡皮罗现象是地球在自转过程中由于惯性引起的一种所谓科里奥利力造成的。在北半球这个偏向力是向右的,它会使得水在向下流时形成逆时针方向的旋涡。在南半球则刚好相反为顺时针方向。在自然界里卡皮罗现象的另一形式是龙卷风。无论是在广袤的平原还是浩瀚的大海上产生的陆龙卷和海龙卷,人们发现在北半球它们的旋转方向大多是逆时针的。在北京天文馆的傅科摆每隔37小时15分钟摆平面作顺时针转动一周也是科里奥利力作用的结果。科里奥利力是一个重要但又容易被一般人所忽视的力。例如在北半球火车由南向北快速行驶时右边轨道上所受的压力要大些,由南向北的河流东岸受冲刷较厉害,这些现象都可用科里奥利力来解释,另外在发射远程导弹、气象预报、航海、航空中气泡水准仪的设计等方面也要考虑到科里奥利力的影响。

(物理学家对科里奥利力或科里奥利效应的理解绝对准确,但使用科里奥利效应来解释抽水马桶水的漩涡则大错特错。科里奥利效应在解释洋流、大气环流之类大规模运动的流体时是成立的。但是,对抽水马桶的水流,科里奥利效应则几乎毫无影响。马桶旋转水流的2端,由于地球自转造成的影响几乎是完全相等的,即使有略微不同,也安全无法造成强烈的水流。)(小洞流水是成立的,就是人造较快的漩涡就不行)
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逆时针旋转成一个涡
逆时针
由于地球自西向东自转的缘故,在地球上一切做水平运动的物体都要发生偏转,比如风,流水等。
其偏转的的规律是北半球向右偏,南半球向左偏,所以在北半球水流的时候应该是逆时针 旋转进入的(象北半球的气旋),而南半球应该是顺时针旋转进入的(象南半球的气旋)。
这是谬论,是伪科学。
地转偏向力主要对气流的影响非常明显,是大气运动主要原因。地球上重要的天气特征气旋和反气旋需要地转偏向才能形成。地转偏向还是形成风暴的主要原因之一,是不同纬度带信风形成的主要原因之一,同时还是季风形成的主要原因之一。
地转偏向力也是洋流形成的主要原因之一。洋流受到地转偏向的影响,在流动的过程中偏转,逐渐形成环流,使得地球的海水热量,成分得以交换,维持全球热量与水量的平衡。北半球的环流是顺时针,南半球的环流是逆时针的。
但是,科学家已经表示,水的旋涡的方向和地传偏向没有什么关系,地转偏向无力影响水形成旋涡,地球上水旋涡的运动方向和存在方式只与地貌特征有关;如果是下水道,则与下水道的结构和温度有关,而与地球的自转没什么关系,所以南北半球水旋涡的方向相反是个谬论,也就是说,不管在南半球或北半球,水的旋涡方向可能是顺时针的,也可能是逆时针的。
如果地转偏向力会影响水流漩涡,那我们平常打篮球、打扔标枪时应该也会受地转偏向力的影响,但事实上没有。水流漩涡只是因为水缸的不平稳或是水中原本就有的扰动造成的,若水一开始有一点点顺时针旋转当水逐渐漏掉,由于角动量守恒角速度势必就会增加,我们也就会看到水流漩涡了。假设水缸底部完全水平,水中也完全没有扰动,那么不论是在何处,水都会直接向下流,没有漩涡。所以说,并没有所谓北半球顺时针流下,南半球是逆时针。如果水流漩涡与地转偏向力有直接关系,那在赤道线上的水流漩涡也就没有的方向了。
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