地球自转与河流流向的关系 从物理力学方面分析一下

地球自转与河流流向的关系 从物理力学方面分析一下

在北半球运动的物体会受一个指向右边的科里奥利力，所以在北半球从西向东流的河流会冲刷南岸，这就是三角洲的形成。南半球运动的物体受的是向左的科里奥利力。你平时注意你家浴缸拔掉活塞时，水流漩涡的旋向是逆时针的，这也是科里奥利力的原因。

从理论力学的角度分析，由于地球在自转的同时河流与地球之间有牵连速度（相当于地球在带着静止的河水转动），而事实上河流（可以取河流中微小的一段作为研究对象）也在相对地球的表面做相对运动，牵连运动和相对运动相互影响使得河流产生一个加速度，在理论力学中称之为科氏加速度，大小为2*v*w；其中v为相对速度，即河水相对河岸的流速在纬度平面上的投影；w为牵连运动角速度，即为地球的自传角速度。科氏加速度垂直于v和所构成的平面，遵循右手定则。在纬度确定的情况下，不论水流方向如何，科氏加速度在河流所在表面的投影值与河流的流向无关。取向东流淌的河流为例，其科氏加速度垂直于左侧河岸，即指向北方。
由牛顿第二定律可知，河流具有向左的科氏加速度是由于右侧河岸对水流有向左的力。由作用与反作用力，知道河水对右岸有反作用力，这个力长期的作用使得河流的右岸受到日积月累的冲刷，故而在北半球，河流冲刷右岸比较明显，而南半球则相反。
另外一个可以解释的是科氏加速度与纬度呈正弦的关系，所以高纬度地区的河流对河岸的冲刷更为明显，明显的对比就是俄罗斯的河流和中国的河流。

好像和河流流向没有什么关系，但是地球自转会影响河流的偏向，比如说北半球河流会偏向右岸，南半球会偏向左岸。这个在地理上叫地转偏向力，物理上其实是由科里奥利力造成的。当物体在旋转非惯性系中有径向速度时会产生科里奥利力，大小为2vw，其中v是径向速度大小，w是参考系旋转角速度，方向用右手定则，垂直于v和w确定的平面，所以河流会受到这个作用力发生垂直于速度方向，向左岸或者右岸的偏转。