颱風與科氏力

空氣往低壓中心衝，卻被地球自轉拐彎：調緯度（科氏參數）與氣壓梯度，看氣流如何旋成颱風。把緯度設到赤道，看看為什麼那裡幾乎不生颱風。

t = 0.00 s

實驗數據

尚無記錄。調整參數、完成一次量測後，按「記錄本次數據」把結果存進表格。

實驗參數

緯度（決定科氏力）

氣壓梯度（向心吸力）

即時觀測

科氏參數 f＝2Ω·sinφ

—

旋轉方向

—

平均風速

— 相對

是否成旋

—

畫面符號圖例

L：低壓中心（Low，氣旋往內旋入的中心）
φ：緯度（決定科氏力 f=2Ω·sinφ）；緯度是 φ，不是 L

實驗任務

沒有科氏力的赤道：把緯度設 0（赤道），氣流如何流向低壓中心？會旋轉嗎？這就是為什麼颱風幾乎不在赤道生成。
北半球逆時針：把緯度調到台灣（23°N）。氣流被科氏力往哪一邊偏？最後旋成順時針還是逆時針？對照真實颱風的衛星雲圖。
南半球相反：把緯度設成負值（南半球）。旋轉方向反過來了嗎？為什麼南北半球的氣旋轉向相反？
緯度越高轉越快：比較 23° 與 45° 的成旋速度。科氏參數 f＝2Ω·sinφ 隨緯度如何變化？高緯與低緯何者更易快速成旋？

模型與假設

模型：每個氣塊受向中心的氣壓梯度力與科氏力 a⃗＝−f·(ẑ×v⃗)， f＝2Ω·sinφ（Ω＝地球自轉角速度，φ＝緯度）。北半球 f＞0 使運動向右偏、南半球向左偏，加上向心吸力即螺旋成氣旋（低壓）。
結果：北半球逆時針、南半球順時針旋入低壓中心；赤道 f＝0 無偏轉、不成旋。數值為無因次示意。

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2

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32.3%

140.05

82.02%

62,201

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