地转偏向力属于一种惯性力,是由地球自转而产生,所以,只有当物体运动时才能表现出来,而且它的方向永远垂直于物体运动中的瞬时速度的方向。地转偏向力只改变物体运动的方向,而不改变物体运动速度的大小。
产生地转偏向力需要3个条件:①地球自转;②物体运动;③物体运动方向和地球自转有交角。三个条件缺一不可,只有前两个条件,而无第三个条件,即运动方向与地轴平行时,例如在赤道上的南风和北风,都不会发生偏转。两极地区的垂直运动,也不会发生偏转。这些条件和特点,对于我们认识地转偏向力的作用很有好处。
(3)地球自转的另一个结果,是物体产生离心力。从物理学可知,离心力永远是在纬圈平面上,方向是沿着纬圈的曲率半径从地轴向外,而力的大小与运动物体的线速度的平方成正比,与曲率半径成反比。离心力与地转偏向力一样,都属于惯性力,只能改变运动的方向,不能改变运动的速度,所以也称为惯性离心力。惯性离心力通常比地转偏向力小。但是,在低纬度地区,或空气运动速度很大,而曲率关系很小时,也可能达到较大的数值,并可能超过地转偏向力。
(4)空气的乱流运动可能在上、下层之间有差异,方向可以不同,速度也可以不一样,这时就可能产生摩擦,称为内摩擦力。乱流作用越强,内摩擦力也就越大。近地层空气运动和地表面之间也会产生摩擦力,称外摩擦力。它是地表面对空气运动的阻力,方向与空气运动方向相反,并偏向一边约35。,大小与空气运动速度及摩擦系数成正比。内摩擦力与外摩擦力总称摩擦力,它使空气运动速度减小,方向往一边偏离。摩擦力越大,偏离也越大。在海洋上偏离角度要小些,约10。在陆地上偏离角度可达35。左右。摩擦力的大小与高度有关系,在近地层30-50米处摩擦力最大,到1000~2000米已不显著。所以在这个高度以下,称为摩擦层,以上则称为自由大气。
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