科学项目
科里奥利效应和飓风
一个飓风,也被称为台风或气旋,是热带气旋的常见名称,热带气旋是一种起源于水面的旋转风暴系统,风速超过118公里/小时或73英里/小时!这种风暴以低压和螺旋状而闻名,通常在温暖的水域形成,并带来暴雨。
如果你在网上查阅一些天气系统的图片,你可以看到这些风暴特有的“眼睛”形状。这是由于Corilois效应,这是在一个旋转的参照系中考虑物体(在这里是空气)的偏转,就像地球的自转一样。1835年,加斯帕德-古斯塔夫·科里奥利在研究水轮时建立了这种力的数学模型。
当你试着在转盘旋转时从它的中心画一条直线,会发生什么?
材料
- 图画纸上
- 标记
- 懒惰的苏珊
- 助理
过程
- 剪一张纸,覆盖在转盘的顶部。用胶带把它粘住,这样就不会滑下来了。
- 用记号笔在纸的中央画一个点。
- 旋转转盘。
- 试着从纸的中心到圆的外面画一条直线。会发生什么呢?
- 试着向另一个方向或以不同的速度旋转平台。这对你试图画的线条有什么影响?
- 下一个活动,站起来,选择一个朝向房间中心的位置。你会变成高压的空气。
- 慢慢地向房间的中心移动,这是低压。
- 当你这样做的时候,让一个朋友或父母把你的袖子拉到你右边90度。这个模型模拟了飓风在北半球的旋转过程。你能猜到是怎么回事吗?
结果
当平台旋转时,从中心画出的线将围绕纸弯曲。
为什么?
风是由空气从高压冲到低压而产生的;气压差越大,风移动得越快。两点之间有一条直线。然而,由于地球的自转,风是偏转和弯曲的,给我们科里奥利效应.在北半球,地球的自转使风向右偏转,使其顺时针旋转。南半球的风是逆时针旋转的。
那么,为什么每个半球的飓风都倾向于朝着与风向相反的方向旋转呢?还有别的事情在发生,这与这种偏转所产生的低压区域有关。
在实验最后的活动中,你演示了风是如何从高压向低压移动的。在北半球,地球在你下方向左旋转,所以风是向右吹的。当你接近低压中心并不断向右拉时,它会在你向左旋转时出现。南半球的情况正好相反:地球似乎在你的右下方旋转,风被向左推,导致气旋的旋转沿顺时针方向发生。
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