北半球的大气流漩涡旋转方向是逆时针
科氏力是如何产生的呢?这是因为地球自转时因纬度不同而造成的线速度不同。地球在不停地旋转,方向自西向东,24小时(也就是一昼夜)转一圈(约4万千米),在赤道地区,地球自转时速高达1674公里,在两极点,地球自转速度为零。但地球是个球体,随着纬度增高,自转速度越来越慢,在南北极点,地球的自转速度等于零。也就是说,地球自转的速度,从赤道向两极地区递减,直到为零。如果站在地球的北极点上空,看到的地球自转方向是逆时针的,同理,现在地球的南极点上空,看到的地球自转方向是顺时针的。
科氏力对地面上的运动物体所造成的偏向力示意图
由于有这样一个惯性力的存在,所以,在地球表面上运动的物体,除赤道上外,都会受到科氏力的影响。在北半球,运动的物体会向右偏转,在南半球,运动的物体会向左偏转。这种现象在生活中比比皆是,只是你或许没有注意到罢了。例如,你拔掉浴池的塞子放掉脏水时,留心看,你会发现水流漩涡是逆时针旋转的。北半球的台风形成方向也是逆时针旋转的。河道的右岸被冲刷的参差不齐,而左岸相对平缓得多。你穿的鞋底的右侧,永远比左侧先磨破。田径运动员跑步时,都是向左转弯的,他(她)们跑的方向都是逆时针的。我们平时见到的机械设备(包括电风扇)都是顺时针旋转的,这是因为顺时针旋转,偏向力指向轴心,这样会使机械设备更稳固更耐用。而在南半球,以上的现象则正好反过来。
河水对右岸的冲刷比左岸严重得多
因此,在北半球,道路上靠右行驶是有科学依据的。如果靠左行驶,走着走着就跑到了马路中间去了,这样就容易发生交通事故。虽然北半球上,并不是每个国家都是靠右行驶的,但大多数国家是采用右行规则。回到文章的开头,那么,火车为何会相反呢?大家都知道,火车是靠左行驶的,这是为何呢?
运动员跑步都是向左转弯,他们都是逆时针转圈的
答案是:火车与道路交通不同。火车是有固定轨道的,它在高速行驶的同时,受科氏力的影响,是不自觉地向右偏转的,如果火车也靠右行驶,则偏向铁路路基的外侧,这样非常危险,一是容易脱轨,二是铁路外侧路基不牢,容易导致塌陷而对火车造成不必要的危害。而靠左行驶,则使火车靠向路基中心,行驶更安全。另外,火车靠左行驶,当两列火车迎头相遇时,可氏力可抵消由于空气速度不同所造成的压力差。第三个原因是,火车高速行驶时,火车顶部是往左侧倾斜的,如果靠右行驶,则两列火车的顶部容易相擦,甚至会撞在一起。