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台风的形成与科氏力有关吗?

答案:1  悬赏:10  手机版
解决时间 2021-01-09 17:20
  • 提问者网友:富士山上尢
  • 2021-01-09 06:34
台风的形成与科氏力有关吗?
最佳答案
  • 五星知识达人网友:刀戟声无边
  • 2021-01-09 07:48
一、形成原因
  太阳照射,海水发热。热空气携水气向上。于是海面气压降低,形成低压区。周围高压环境的相对较冷空气涌入,填补气压差。便形成了风。

  冷空气又被加热,又上升。低压持续。周围的高压区逐渐受影响变成低压。低压区变大。形成源源不断的风。
高空水汽凝结,成云。
地球自转带来的摩擦让冷空气无法直接进入低压中心,绕着弯走。
慢慢的,被动的绕弯就成了惯性。于是一个好看的漩涡出现了。
整个台风形成的能量是太阳提供的。热能。
台风移动的能量是,地球自转,和大气环流提供的。
而大气环流的能量也是热能。
  台风形成需要四个必要条件:

  1、初始扰动,配合高层冷空气,大气不稳定,于是上升凝结,凝结就释放大量潜热,提供增强的能源动力。

  2、暖性洋面,台风内部分子运动剧烈摩擦耗能,就必须靠热带海洋上释放潜热来供能。
  3、科里奥利力,这就是台风旋转的一个原因,也是因此赤道附近很少有台风。
  4、整个对流层风垂直切变要小,使得释放的潜热始终加热一个有限范围的气柱,使其形成暖心结构。
  二、旋转方向
  热带气旋(台风就是一种热带气旋)的方向由地转偏向力(科里奥利力、科氏力)决定的,北半球的科氏力方向垂直于物体运动方向向右,南半球的科氏力垂直于物体的运动方向向左,导致北半球的热带气旋是逆时针的,南半球的热带气旋是顺时针的。
  下面以北半球为例。在没有摩擦力的情况下,考虑到地转偏向力的影响,风向最终会与等压线平行,如下图所示:

  在高空的风(远离地面,摩擦力小)就多是与等压线平行的了,直观的例子就是木星上与赤道平行的壮观的云带。
  如果考虑摩擦力,那么风向就会与等压线形成一个角度,如下图:

  事实上这个过渡过程是非常快的,空气流动很快就达到平衡了。
  结论:在实际情况下,风向与等压线形成一个角度(当然也就与气压梯度形成一个角度了,而且是向右偏的一个角度)。
  气旋是一个低压,我们来简化一下场景,来看看一个中心对称的圆形低压区,那么他的等压线就是一圈圈的同心圆,而气压梯度就是径向的辐射线了。气压梯度:

  然后呢,由于摩擦力的原因,我们不妨假设风向会与等压线成45度角(当然也就与气压梯度成45度角了),所以,我们把每个箭头都往右掰个45度。好了,下面就是见证奇迹的时刻!

  这种曲线,数学上叫做「等角螺线」
不仅仅是气旋,自然界有很多螺旋都可以用等角螺线来建模,比如飞蛾扑火……不仅仅是自然界,我们人类制造的很多东西也都用到了等角螺线,比如有些车床用的车刀的外形……
当然了,以上过程做了非常多的简化,实际的气压等压线也不会是同心圆。
  以上答案是我自己的理解和在知乎网上找到的几个答案拼凑的。最后一步感觉稍微有点问题,但是总体上是对的。
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