地转偏向力对大气、河流运动的影响
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摘 要：本文对地转偏向力的形成、偏转规律、定量表达作了扼要介绍。由于地球自转，大地作水平运动的物体会发生运动视偏转，这种偏转纯粹是一种视觉表象，不存在真实力的作用。但对这种视偏转现象还是赋予一个假想力作用的结果，这个假想力称之为地转偏向力。这是一个很微弱的力，但长期作用下，其累积效应不可小视，特别是对大气、河流的水平运动影响大，而大气运动、流水作用对地理环境的塑造是深刻的。研究地理环境的演变，不得不考虑大气运动中的地转偏向力成分，本文结合一些实例予以了说明，是否妥当，敬请指正。
关键词：科氏力 地转偏向力 量级 河流 大气 运动
由于地球的自转，沿地表作水平运动的物体会发生偏转：在北半球向右偏，南半球向左偏。在大地观测者眼里，垂直向、水平向自由运动都发生着没有真实力作用的视偏转：自由落体并不严格沿重力或铅垂线方向下落；南北向、东西向的自由水平运动，走着走着就偏离了原来的方向。由此可推想到各个方向上，大地运动都会发生没有真实力作用的偏转，或带有无真实力作用的运动视偏转成分。这种假想的、导致大地运动视偏转成分的力，称为科里奥利力，简称科氏力。在自然地理中，关心的不是一般意义上的科氏力，而是使水平运动发生水平偏转的那部分科氏力。这部分科氏力，一般地被称为地转偏向力。
可以证明，每单位质量的大气或水体单元所受到的地转偏向力，其方向位于水平面内，并向右（北半球）或向左（南半球）垂直于大气或水体单元的水平运动速度方向（顺速度方向看的右和左），其大小为2vωsin|φ|。这里， v是该单元的水平运动速度的大小，φ为它所在的纬度，ω为地球自转角速度。据测算，作水平运动的物体所受的地转偏向力一般比它自身的重力小数个量级。
如此小的地转偏向力究竟能对陆地上的河流、大气产生多大的影响呢？由于大气、水体运动在水平向所受一般均是小力，地转偏向力虽然不大，作用并不小。当然，一般是在较大尺度上起作用。特别是对大气的水平运动影响更大。如果没有地转偏向力，地球上便不存在低、中、高纬三圈环流，只有因赤道和两极冷热不均而形成南北半球各一支大尺度的热力环流。而事实上大气大尺度的水平运动深受地转偏向力的影响，因而便形成了现今的三圈环流，存在着六风七带。六个风带、七个气压带是随太阳直射点的移动而移动的，它们或单一或交替控制某个地区而影响该地气候的形成。某地在气温、降水上的特征又深刻地影响着该地自然地理环境的形成，湿润区与干旱区的自然地理特征肯定存在着天壤之别。每个地方的河流、植被、土壤无不与当地的气候息息相关。而深受地转偏向力作用形成的大气环流是一地气候的主要影响因子。看来，地转偏向力、大气的水平运动、大气环流、气候、某地自然地理特征之间有着必然的内在联系。
在水体运动中，河流运动与海洋不同。河水运动的最大特点是受局限更大，它是被限制于河道中的运动。由于这个特点，风的带动力、日月引潮力等对河水运动影响较小或没有影响；地转偏向力则表现为对河岸的某种压迫作用。虽然地转偏向力量级甚小，但长期作用累积的结果，使人们看到北半球古老河流流水方向的右岸或南半球的左岸，被冲刷得历害一些（如果不是在河道转弯处的话）。看来地转偏向力作用的量级虽小，但长期作用的结果产生的变化还是非常明显而深刻的。最典型的例子便是长江三角洲偏于长江左岸（北岸）的形成（南岸不断遭冲刷，北岸不断淤塞而致）。这一典型案例已被高中地理必修上册引用，现将其四幅图及其文字说明复印如下。
乐山市沙湾区沫东坝的位置在现今沫水（大渡河）以西，按现状该坝的名称应为沫西坝才是。若沫水主河床在以前流经丰都庙一侧，则沫东坝的名称与位置是名副其实的。若沫水主河床的位置经历了一个由西向东（从左岸至右岸）的摆动过程，其间的主导因素是否为地转偏向力呢？
大渡河在沙湾以下河谷展宽，由于地转偏向力的作用河流对右岸（东岸）冲刷表现明显，而左岸（西岸）则淤塞显著，因而河漫滩及河漫滩冲积平原多偏于左岸（西岸）。沙湾城区（左岸）新增用地多是在河滩地上新造的，加农、水口一带的河漫滩冲积平原无不是在大渡河的左岸。在沙湾火车站零号隧道（左岸）和加农附近（左岸）山上均发现有古河床沉积物的痕迹。所有这些是否反映了地转偏向力在北半球右偏的主导作用呢？
内蒙古河套平原也偏于黄河左岸一隅，除了与断层下陷有关之外，是否与地转偏向力在北半球右偏而导致在左岸泥沙堆积而形成有关呢？中国大百科全书 （地理卷）1990年9月P196图8黄河下游水系变迁图表明：河床位置不断向右偏转与地转偏向力作用方向一致（如下图）。这是笔者的一孔之见，是否正确，有待论证。
地转偏向力对河流的作用经长期累积，作用效应是显著的，这是确凿无疑的，本文中所述一些案例是否妥当尚待论证以支持本文中提出的一些肤浅的认识。
参考文献：
地球概论 刘南 编著 高等教育出版社
中国大百科全书 （地理卷） 1990年9月
金祖孟、陈自悟： 地球概论 安徽教育出版社 1985
高中地理（必修）上册