漩涡是怎么形成的

Question

如题所述

Answer 1

轿陵漩涡与漩涡都是急速自旋的流体旋转时形成的螺旋形。在海洋上形成的漩涡黑洞，令人好奇其中的原因。接下来就和我一起去看看漩涡的成因吧。
旋涡的形成
由于地转偏向力，物体在地球表面垂直于地球纬线运动时，由于地球自转线速度随纬度变化而变化，由于惯性，物体会相对地面有保持原来速度的运动方向的趋势，这就叫地转偏向力。在北半球，物体从南向北运动，地球自转线速度变小（赤道处线速度最大），物体由于惯性保持线速度不变，于是就向东偏向，相对运动方向来说就是向右。
从北向南运动时，地球自转线速度变大，于是就向西偏向，相对运动方向也是向右。所以在北半球物体运动时统一受到向右的地转偏向力。同理，物体在南半球运动时统一受到向左的地转偏向力。
现在再来看这个水流产生的漩涡。假如没有地转偏向力的话，那么水流将会沿着从中心出发的放射状线条流入，流入速度方向指向中心。例如在著名的赤道之国厄瓜多尔的赤道线上，用漏斗注水实验时，水流呈垂直下降而不形成漩涡。在北半球，流入速度方向偏右，所以流入的水流速度方向指向中心偏右位置，这就形成了逆时针的漩涡。同理，在南半球形成顺时针漩涡。
旋涡的原理
先想想水流漩涡是怎么来的。大部分的资料，甚至是物理老师都告诉我们水流漩涡是因为科氏力。因此北半球的漩涡是顺时针旋转，南半球是逆时针。科氏力确实造成了地球上风向的改变，但科氏力会影响水流漩涡吗？如果科氏力会影响水流漩涡，那我们平常打篮球、打撞球时应该也会受科氏力影响，可是好像没有吧！
事实上，水流漩涡只是因为水缸的不平稳或是水中原本就有的扰动造成的。若水一开始有一点点顺时针旋转，当水逐渐漏掉，由于角动量守恒，角速度势必就会增加，我们也就会看到水流漩涡了。假设水缸底部完全水平，水中也完全没有扰动，那么不论关闭段在哪里，水都会直接向下流，没有漩涡。
漩涡的景象
袁崇焕故里的“大角”和“母猪喷”
位于广西藤县天平镇新马村的“大角”和“母猪喷”，是明朝军事家袁崇焕的故里。来到这里的人除了凭吊怀古，更想看看浔江中两个奇怪的漩涡。
这两个奇怪的漩涡，一个叫“大角”，一个叫“母猪喷”，“大角”位于浔江上游河流中线的左边，“母猪喷”则在浔江下游河流中线的右边，它们相距约60米。
当地居民传说，如果船只从“大角”经过时被卷进漩涡，船上的物品会从斜对着它的“母猪喷”中喷出来。两个漩涡每天都会发出杀猪般的声音，到了丰水期，“母猪喷”还会喷出沙来，约5分钟就喷一次，高度可达两三米。
对于船只被“大角”吞没后，货物又从“母猪喷”浮上来的现象，专家分析说很可能是地下河造成的，被吞的船只及货物随地下河漂流了一段距离后，又在另一个地方冒出了水面。
云南梯田
神秘漩涡
位于云南省元阳县哀牢山南部的元阳梯田，是哈尼族人留下的杰作。梯田充分利用水资源环境，形成了独特的灌溉系统。
不过，1989年的一个清晨，一个巨大的神秘漩涡突然出现在元阳梯田群中，短短几分钟，就把其中一块田中的水一卷而空，与它仅有一埂之隔的其他梯田却毫发无损。据说当时看到漩涡的人纷纷病倒、昏迷不醒。当地人认为漩涡的出现是水鬼作怪。
18年后，漩涡之谜才被揭开：这片梯田下很深处是喀斯特地貌，有一条裂缝在多年侵蚀中接近了这块梯田，最终在1989年那个清晨，延伸至地表，并形成巨大的漩涡，吸走了梯田里的水。泥沙马上掩盖了裂缝，因此没有在地面留下任何痕迹。
俄勒冈
魔力漩涡
如果你以为漩涡只存在于水中，那你就错了，陆地上不仅有旋涡，且更加神秘异常，“俄勒冈漩涡”就是最好的例证。
“俄勒冈漩涡”位于美国俄勒冈州格兰特山岭和沙甸之间，这里有一座倾斜程度可与比萨斜塔媲美的古旧木屋，走进去就会感到一股巨大的拉力把你拉向木屋中心，动物到了这里也会本能地回避。
在木屋里，任何成群飘浮的物体，如在小屋吸烟后上升的烟气、撒出的碎纸片……都会聚成漩涡状，就像有人在空中搅拌它们似的。
有科学家用铁链拴住一个13公斤的钢球，吊在木屋的横梁上，钢球立刻倾斜成某个角度，指向“漩涡”中心。不可思议的景象让任何人看了都忍不住怀疑自己是否到了外星球。
后来，科学家用仪器测定，发现这里有个直径约50米的磁力圈。而且磁力圈并非固定的，而是每9天沿圆形轨道移动一次。至于当地为什么会出现这种奇怪的磁力圈，科学家就无法解释了。
所以说，并没有所谓北半球顺时针流下，南半球是逆时针。这只不过是有人用科氏力解释的产物。不相信的话可以自己找不同的水缸做做实验看看。如果水流漩涡与科氏力有关系的话，那在赤道线上水流漩涡也就没有特定的方向了。
海洋漩涡黑洞的产生原理
黑洞可能是宇宙中最可怕的东西，没有任何东西能从黑洞中逃逸，即使连速度最快的光线都不能。人们以往总以为，这样的黑洞肯定在地球外的宇宙空间中，但最近科学家们发现，地球上也存在类似黑洞的物体，尤其是在有很多涡流的大西洋南部。
根据爱因斯坦相对论，宇宙黑洞被光量子球体包裹着，由于黑洞的密度因素，该区域引力作用非常强，导致光线在轨道中传播，同时，仍保留着光量子平衡性。它们既不落入黑洞，也不逃逸，在黑洞边缘形成一个光子层。来自瑞士苏黎世联邦理工学院和美国迈阿密大学的科学家研究南大西洋漩涡时发现，一些漩涡周边出现了类似宇宙黑洞的现象：有一个围绕漩涡旋转的喷雾带，但是没有液体落入其中。
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