1851年的某一天,法國物理學家傅科和他的兩個助手做了這麼一個實驗:用一根長67米的鋼絲繩和一枚27千克的金屬球組成一個單擺,在擺垂下鑲嵌了一個指針,然後將這個巨大的單擺懸掛在教堂穹頂之上,接著又在地板上沿南北方向畫了一道白線,然後沿白線方向使勁把鐵球推向前去。過了幾個小時,鐵球仍在擺動,但是擺動的方向卻逐漸向右偏轉了。
以上就是著名的傅科擺實驗,它證實了在北半球擺面會緩緩向右旋轉(假設地面是靜止的,相對地面旋轉)。
促使單擺擺動方向偏轉的力叫地轉偏向力(又稱科裡奧利力),它並不是一個真正的力,而是一種慣性力。在地轉偏向力作用下,物體做水平運動時,在北半球會向右偏;在南半球會向左偏;沿赤道運動則不偏(見下圖)。
在日常生活中地轉偏向力很小,我們往往感覺不到它的存在;但它卻是時時存在的,並對大氣運動、水體運動等有著實實在在的影響。例如,北半球河流多有衝刷右岸的傾向,高緯度地區河流上浮運的木材多向右岸集中等。
由於河水流動方向發生偏轉,左右兩岸侵蝕作用的強弱就會存在差異。侵蝕作用較強的一岸,河岸會凹進去,形成凹岸;侵蝕作用較弱的一岸,沙石堆積作用會較強,河岸會凸出來,形成凸岸(見下圖)。
例1.下圖中,由於地轉偏向力的影響,造成平直河道兩岸衝刷與堆積的差異(陰影部分為堆積物),若河流由西向東流,則正確的圖示是
此題答案為B。河流自西向東流,北岸為左岸,南岸為右岸;受地轉偏向力作用,水平運動的物體,北半球向右偏,南半球向左偏。所以,北半球南岸為凹岸(侵蝕岸),北岸為凸岸(堆積岸);南半球南岸為凸岸(堆積岸),北岸為凹岸(侵蝕岸)。
現實中,北半球的河流都是右岸為凹岸(侵蝕岸)、左岸為凸岸(堆積岸)嗎?我們來看內蒙古呼倫貝爾草原上的一段河曲(見下圖)。
從上圖可以看到,呼倫貝爾草原上的河曲,並不是右岸才有凹岸(侵蝕岸),左岸也有凹岸(侵蝕岸)。凹凸岸在河流的左右兩岸是交替出現的。為什麼會這樣呢?