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地球自转和河流两岸冲刷有关系?人都无感觉,你这是逗我玩吗?

admin 河南在线 2020-10-05 00:56:04 3 0
原标题:地球自转和河流两岸冲刷有关系?人都无感觉,你这是逗我玩吗?

河流两岸总会有一面缓坡,一面陡坡,两边缓坡或者两边陡坡的情况也可能同时存在,但整体上河流的冲刷效果会遵循一个比较有趣的结果,在北半球就是右岸冲刷比较严重一些,反之在南半球则是左岸冲刷会比较严重一些,造成这个结果只有一个原因,就是地球自转!

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上图即长江出海口的卫星图,从这张照片中可以看出一个非常明显的结果就是出海口是比较平直的,因此从理论上来看并不会因为转弯等情况导致左右岸冲刷效果不一致,但事实上在这个比较平直的河道上,靠近上海一侧(西侧)的河道冲刷效果比较强,而崇明岛方向则明显比较弱,而且泥沙淤积形成了江心岛!再来对比历史上长江河道的历史变迁,我们更可以清晰的看到这个效果!

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靠近上海一侧的冲积平原“制造”效率明显低于东岸,不过仍然在冲刷下制造了大面积的平原,这是因为长江已经到了出海口,流速变缓,冲刷效果降低,但仍足以影响淤积速度!下面我们了解下为什么地球自转会对河流造成那么大影响!

关于地球自转的发现和科里奥力

地球是一个球体这其实古希腊时代就已经被认知了,但地球自转直到哥白尼提出日心说才被提及,被用来解释太阳和月亮以及繁星东升西落的现象,大家都觉得非常在理,不过却没有一个人去发现随地球自转而来的有趣现象!

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证明地球自转的傅科摆

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1851年傅科在巴黎做了一个实验,用一根长达67米的金属丝悬挂了一个28千克的铁球制作了一个巨大的摆,开始摆动后铁球会在下方的沙盘中留下痕迹,这就是著名的傅科摆!

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上图只是示意,因那个巨大的摆工作起来动静颇大,而且实际中摆的角度变化是很慢,不够直观!当然更重要的是假如地球不转,那么摆的角度是不会变化的!傅科从物理角度证明了地球是自转的,在北半球45°的位置,2天围绕中心转一个周期!

地球自转形成的科里奥力爱好科幻片的朋友应该看过一部美剧《无垠太空》,上面有一个非常考验各位科普常识功底的镜头,即在谷神星空间站内一个倒酒的片段,从酒瓶口倒下出来的酒并没有垂直向下,而是拐了一个诡异的角度才落到酒杯里!

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这是因为谷神星内部已经被挖空了,自转形成的“离心力”可以让大家站立在内侧面上,但这是在赤道地区,如果离开赤道那么除了自转形成的离心力以外,还有一个因地面倾斜构成的侧向力,这个力会导致人体非常不舒服!

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地球则刚好相反,它以引力让我们站立在地球上,但同时在自转,除了赤道地球受力角度完全相反以外,其他位置都会有一个引力与离心力的合力,但地球非常庞大,而且24小时才自转一周,因此我们根本就感觉不出来!

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科里奥利在1843年出版的专著《固体力学和机器效应计算教程》中描绘了这种“复合离心力”,也就是后来所说的科里奥力或者科氏力,不过科里奥利当时描述的并不是地球,而在球体表面旋转时不同表面受力影响。

与地球自转相关的几个有趣现象

首先就是就是我们夏季经常见到的台风,各位稍微留意下就能发现北半球的台风都是逆时针的,而南半球的台风都是顺时针的,这就是地球自转形成的。

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还有就是大气环流,全球大气流动除了冷热空气的对流为主要原因以外,其他就是地球自转形成的各个风带!

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还有一个就是河流的流向与冲刷效果,我们所说的河流与地球相关只能引用流速平缓,转换比较平缓的区域,如果在大转弯或者之字形转弯,那么首先就得遵循流体力学的规律,即流速高的区域会被冲刷!

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比如像这种急转弯的区域,水流对河道两岸的塑形力是非常强大的,转弯外侧不断被冲刷,而内侧则不断淤积,河道不断向外移动,甚至在红圈转弯处年长日久后打通,河流改道!

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此时用中学时学的河流冲刷方向判断就不灵光了(北半球右手摊开朝天,四指指向河流方向,大拇方向就是河流冲刷比较强的一侧,南半球左手)。强龙不压地头蛇,在局部地球自转还是要屈服于地形。而黄河南岸被冲刷,北岸是平的,理论上确实是这样,但实际更多的还是地形因素更大一些。

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