发布网友 发布时间:2022-04-25 11:52
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热心网友 时间:2024-08-30 02:05
由以上分析,获得了科里奥利加速度(ak),即:
ak=2ω×vr
那么,科里奥利力(Fk)则等于:
地球动力与运动
对于处于地球的水体或陆块或油气,其所受科里奥利力的计算式为:
地球动力与运动
式中,φ为质点所处地球的地理纬度;ρ为质点所属物质的密度。显然,φ越大,Fk越大;φ越小,Fk越小,φ=0,Fk=0。
由于科里奥利力垂直于ω和vr确定的平面,在北半球的科里奥利力作用方向与在南半球的科里奥利力作用方向不同。
所以,地球上陆块、油(气)、海水、大气等的运动应该具有显著的科里奥利效应。
设P代表油气质点,建立如图7-2的坐标,z轴沿地面法线方向向外,x轴指向南,y轴指向东,P点的初始指向沿所处经线由南向北运移,此时
ωx=-ωcosΦ
ωy=0
ωz=ωsinΦ
图7-2 科里奥利偏移分析
受科里奥利力影响,质点P发生向东偏移,因而产生北东向的运移轨迹。
科里奥利力引导质点发生偏移这一性质,与质点的运动方向相关联,分析某一地方的质点运移方向时,一定要结合当地的实际情况加以运用,否则,就会产生错误。如一个生油凹陷的油气,克服了地球自转和公转引起的力的作用,发生了由西向东运移,则此时科里奥利力导致油气发生向南偏移,等等。
就一个地球球面质点来计算科里奥利力的数量级是不难的。地球相对于恒星以角速度
地球动力与运动
绕北极逆时针转动。这里第一个括号内计算出相对于太阳的矢径角速度,第二个括号内为一年内恒星数与相应太阳日数的比率,给出了相对于恒星的角速度的改正因子。科里奥利加速度的量值始终小于
2wv≈1.5×10-4v
在许多场合,一个与转动着的地球固定在一起的坐标系是一个足够近似的惯性系。科里奥利力存在于惯性转动系统中运动的质点上。