[转贴]洋流受地转偏向力影响了吗？-挑战相对论-西陆网

注册时间: 2004-08-30

洋流受地转偏向力影响了吗？

在高中《地理》（2004年印人教版）第72页，“洋流的形成”一节的最后有这样一句：“洋流在运动过程中，还受到地形以及地转偏向力的影响”。如果不太客气地说，这句话就叫画蛇添足。所谓“地转偏向力”就是指地面做纬向运动物体的“科里奥利效应”，这种效应对于炮弹来说是存在的，但对于风和洋流这些流体来说就是子虚乌有了，这种理论的提出完全是受了牛顿质点力学思想的影响（以后会批及）。
其实，用地球的公转与太阳风解释了风的成因，也就完全解释了洋流的成因，如果地面全是海洋，洋流的流向将同三条风带完全一制，洋流完全在风力的控制下做全球环流，与“科里奥利效应”没有一点关系。下面是我《地球大揭秘》一书对洋流的讨论，供参考：

三、风轮吹着水轮转

风轮的纬向结构是两顶风帽三条风带，水轮的纬向结构则是两顶冰帽三条水带。两顶冰帽分别戴在南北两极，当然海拔５０００米以上的山峰各戴一顶雪帽，但它们的水量相对较少。三条水带分别是：一条赤道东风洋流带，分布在赤道两侧、南北纬１５°之间。另是南北两半球各一条中纬西风洋流带，处在南北纬４０°两侧，介于冰帽和赤道东风洋流之间。三条水带的宽度与其上空的风带是基本一致的，并同纬同向，只是速度低于风带。因为风轮是主动轮，水轮是被动轮，水是靠风力的粘滞吹拂而绕地环流的，风轮吹着水轮转。


〖ＴＰＫ２６，＋８８mm。９６mm，ＢＰ＃〗

〖ＴＳ（〗〖ＪＺ〗〖ＨＴ５”Ｈ〗图〓２６〖ＨＴ〗〖ＴＳ）〗

图２６是主要洋流的实际路线，如果没有大陆的阻隔，三条水带将同风带完全重合。由于有美洲大陆、亚欧非大陆、澳洲大陆的经向阻隔，三条水带被分割为７大洋流圈。
１环南极西风漂流圈。它处在南纬６０°左右，因没有大陆阻挡，完全在南半球西风带的推动下终年自西向东涌流。尽管智利南端的德雷克海峡表面下半年封冻，但冰层以下的洋流仍在缓慢地奔流。
２南太平洋环流圈。在南部西风带的推动下，从新西兰东部海域出发，随着西风漂流东抵智利海岸，北上为秘鲁寒流，再在赤道东风带的推动下西回为南赤道暖流，近澳洲前南下，转成东澳大利亚暖流，并回到新西兰。
３北太平洋环流圈。从日本东部洋面出发，在北部西风带推动下，由日本暖流转为太平洋暖流，直抵美国西海岸后南下，变成加利福尼亚寒流，当南下到北纬１０°左右时，在赤道东风带的驱动下西回，成为北赤道暖流，直抵菲律宾后北上，回到日本东部海域。
４南大西洋环流圈。由赤道东风带所推动的巴西暖流和南部西风带所驱动的本格拉寒流共同构成。
５北大西洋环流圈。由大西洋北赤道暖流，墨西哥湾暖流、加那利寒流组成。在北大西洋特殊地形条件下、南大西洋中的部分赤道暖流被导向墨西哥湾，并随一部分墨西哥湾暖流北上到挪威海域，但因北冰洋内没有大的出口，最后大都回归到加那利寒流。
６南印度洋环流圈。在赤道东风带的推动下，印度洋南赤道暖流从澳大利亚西北海区出发，直抵马达加斯加，再南下回流至澳大利亚西南海域，转为西澳大利亚寒流北上并回归原地。
７北印度洋环流圈。由于北印度洋位于赤道两侧，没有西风带的参与，加上印度半岛隔断了北赤道东风洋流的路径，在阿拉伯湾和孟加拉湾的狭小水域形不成环流。但是，一部分抵入索马里海盆的南赤道暖流，除一小股穿过莫桑比克海峡南下之外，大部分北上为季风暖流，经阿拉伯海、斯里兰卡南部海域，再沿苏门答腊西南海岸南下回流。从动力特征看，它应叫“北印度洋东风环流圈”。

除这７圈洋流之外，某些海域还有一些小结构环流，但它们都是这７圈主洋流所产生的回流。全球洋流运动的大结构表明，它们的动力来自于三条风带的风力。如没有风，海洋就只能在潮汐的作用下浪来浪去，不会环流。在以上７圈环流中，除南极西风漂流和北印度洋东风环流之外，另５圈都跨越在两条水带之间，是赤道东风洋流和中纬西风洋流共同作用的结果。由于南太平洋环流圈所占水域面积最大，且与环南极西风漂流相联，其环流状况对地球的转速与气候都有最显著的影响，厄尔尼诺现象便与它直接相关。

四、地球的转柄

在地球上，阻挡西风洋流向东推涌的最大障碍是横卧南北的科迪勒拉山系，最大的太平洋就在它的西岸，若不是它南端留下德雷克海峡，全球西风洋流都会被它堵在西岸，不会有任何全球性纬向环流。科迪勒拉山系不仅承受着西风洋流向东的推力，其高大的山体所构成的巨“帆”还承受着南北两条西风带向东的推力。问题是，科迪勒拉山系所承受的这个推力跑到哪里去了呢？显然是交给了地球，因为山系连着地球在一同向东旋转。这里显示出地球自转的确切原因，科迪勒拉山系便是地球自转的最大转柄。

当地球自转起来以后，由于赤道地壳向东旋转的线速度最大，使原赤道带的西风洋流成为负值，从而转化为现赤道东风洋流。这与东风形成的原理完全一致，即先有西风洋流，把地球推向东转以后才产生东风洋流。地球上所有的海岸山脉都承受着洋流向东或向西的推力，凡阻挡西风洋流的山脉都是地球的转柄，凡阻挡东风洋流的山脉就是地球的反转柄。

五、谁在控制地球的转速？

谁在直接控制地球的转速呢？谁安排它２４小时自转一周呢？前已提及，地球转速Ｖ与太阳风力Ｆ和公转速度Ｕ的积成正比，Ｖ＝Ｆ×Ｕ，式中的Ｕ是比较恒定的，只有Ｖ和Ｆ有一定的变化，其关系是：Ｕ＝Ｖ／Ｆ。变式要求，太阳风力Ｆ增强或减弱时，地球转速必须同时加快或减慢。问题是，太阳风那么高远飘渺，怎么来左右如此沉重地轮的旋转呢？显然它是通过启动风轮和水轮来实施控制的，洋流便是地球转速的直接调控者。

在南北太平洋环流圈中，北太平洋西风洋流抓住落基山脉这只转柄，把北半球往东推。南太平洋西风洋流抓住安第斯山脉这只转柄，把南半球往东推。两股西风洋流共同承担着加速地球自转的使命。而北太平洋赤道东风洋流抓住马来半岛，越南的长山山脉，中国的东南丘陵这些反转柄，把北半球往西推。南太平洋赤道东风洋流抓住新几内亚岛和澳大利亚东部的大分水岭等反转柄，把南半球往西推。两股赤道东风洋流共同承担减慢地球转速的使命。

由于东风洋流离地转轴的距离比西风洋流远，即阻止地转的力臂更长，因而省力得多，它每小时的流速约２～４公里，而西风洋流的流速约在７公里左右。这里应该看到，赤道东风洋流仍在随地壳以每小时１６６９公里的速度向东旋转，如果让地球突然停止自转，整个东风洋流会全部消失，立即转为西风洋流以每小时１６６６公里的高速向东猛冲，而且全球１２亿亿吨海水会全部向东推涌。试想，飘在太空的地球在哪里去寻找一种反作用力来抵消这１２亿亿吨洋流的共同冲力呢？故地球不可能突然停转。

假如人为地使地球的转速每小时再慢５公里，那么赤道东风洋流对反转柄的推力消失，而中纬西风洋流的流速将增到１２公里／小时，西风洋流向东的推力增大，地球又会加速到现在的转速（２４小时一周）为止。假如人为地使地球转速每小时再快７公里，那么中纬西风洋流向东的推力消失，而赤道东风洋流的流速将增到每小时１０公里，向西的推力增大，地球又会减速到现在的转速为止。可见，人为地给地球加速或减速都是不可能的，地球之所以选择２４小时一周的转速，最终是由地球公转速度与太阳风力决定的，而洋流是这一转速的直接“维护人”和“监控者”。

六、地转为何时快时慢？

长期的天文观测已经发现，地球的转速有一个明显的半年周期，上半年慢００３秒，下半年快００３秒。像地球这样巨大天体的转速出现如此明显的速差，必然还有一个未被我们认识的力量存在。为寻找这一力源，世界各国的科学家们曾用数学的、统计的各类方法进行分析、运算，美国人芒克把全世界的火车运行对地球所产生的力矩都已计算进来，但仍无法解释这个以半年为周期的速差现象。

若“风吹地转”是正确的，那么地球自转的直接动力就是洋流，影响地球转速的也应是洋流，如果洋流的运动没有变化，则地转速度不会变化，洋流是否存在一个半年的周期变化呢？见图２７。

〖ＴＰＫ２7，＋70mm。９６mm，ＢＰ＃〗
〖ＴＳ（〗〖ＪＺ〗〖ＨＴ５”Ｈ〗图〓２７〖ＨＴ〗〖ＴＳ）〗

德雷克海峡是环南极西风漂流的唯一通道，宽约１０００公里，漂流厚度平均约６００米，以每小时１０公里的速度直向东流，相当２０００条长江同时入海的流量。正因为它的存在，使本应推动安第斯山脉这一地球转柄的部分西风洋流无功而泄，损失了一股地球东转的动力。然而，每当下半年的６～１０月份，北半球正是炎热的盛夏，德雷克海峡却已经封冻，除合恩角附近海区有一狭条洋流沿浅海东泄以外，绝大部分西风漂流被冰缘导向智利海岸，推涌安第斯山脉，加速地球自转。因此６～１２月间，地球转速便快了００３秒。

１～４月份，南半球成为盛夏，德雷克海峡的冰封全部解冻，环南极西风漂流又从德雷克海峡无功而泄，地球东转的动力浪费了一部分，故１～６月份，地球转速又慢了００３秒。受季风影响，某些年份温风圈南回得较晚。到了元月份，玛利亚哺乳圣婴时期的德雷克海峡还迟迟不能解冻，环南极西风漂流只能把已经晒温的表面海水向智利海岸输送，导致东南太平洋海域水温增高，继而引发全球性的气侯异常，这被称为厄尔尼诺现象。可见，德雷克海峡是厄尔尼诺现象的诞生地。

德雷克海峡半年周期的开合不仅导致地转时快时慢，而且使南太平洋的水位上半年低，下半年高。南半球东向推力的一松一紧，水位高低引起旋转惯量的一增一减，导致地球南半球与北半球转速、转动惯量的不平衡，继而促使地转轴的晃动，这便是地极每年周期性章动的原因。

七、地球转速可调吗？

现地球的转速是２３小时５６分旋转一周，叫恒星日。失意的人们常感到“度日如年”，想让地球再转快一些。而得意的人们常感到“光阴似箭”，欲地球再转慢一点。先民曾设想过用长竿撑住太阳的方案，也有夸父追日的传说，但挽留光阴的梦想一直未能如愿。现了解了地转原因，就不难根据它的动力机制来设计调速方案，如在落基山和安第斯山顶人为地张帆，西风无疑会给地球加速。在赤道东风带山顶张帆，当然会使地转减速，但由此所获得的推力太小了，地球必定“闻风”不动。若在德雷克海峡筑一座大坝，显然可使地转每年快转００３秒，但人类目前要建一千公里长的海上大坝是不现实的。然而，人类破坏自然的能力已非同小可，每年下半年用氢弹炸碎德雷克海峡的冰层，使它不堵住西风漂流，这是现在能办到的事情。这样地球每年就会慢转００３秒，这是人类目前调整地球转速的唯一可行而有效的办法。看来，人为地挽留光阴，并非天方夜谭。

……

雷元星 2004-9-9重贴于超超网