近年網上盛傳一種講法:根據科氏定理(CoriolisForce),影響所至,北半球的氣流水流逆時針轉動,南半球的氣流水流順時針轉動,所以位於北半球的香港,水流都是逆時針轉動的。這個講法,今日請來地理老師SamuelChan踢爆:不對!
記者:何兆彬
攝影:林栢鈞(Model)、楊錦文
Model:[email protected]
從馬桶到颱風
打開網絡,隨手鍵入「北半球」+「水流」等字眼,便可找到大量有關南北半球水流流向的資料,有網頁言之鑿鑿的說:「同學們可有留意磁場也會影響水流的方向?」然後以科氏定理解釋。現代教育地理科老師SamuelChan笑說:「這是錯的!有一個中學老師跟我說,他的學生吸煙後把煙頭丟進冲水馬桶──現在的學生都很Open哦,竟然吸煙都跟老師說。他說:老師,為甚麼煙頭總是逆時針方向冲走呢?老師就用科氏定理解釋。這個老師,往日也是我的學生,我就直言指出他這說法是不對的!」
所謂科氏定理,即CoriolisForce,又叫「科里奧利力」,是由Gaspard-GustaveCoriolis(科里奧利)在1835年提出的,他觀察到由於地球自轉,影響地球的風向,SamuelSir:「我們知道地球有兩種轉向,一種是繞着太陽來轉(公轉),另一種是自轉,自轉所需的時間是一天。圍繞赤道轉一圈,轉速很快;相反,在北極或南極,轉一圈的轉速是很慢的。」他突然問記者:「在赤道圍繞地球走一圈要一年,但我可以半天甚至30分鐘就走完一圈了,你知道麼?」他開估:「如果在南/北極走一圈,所需時間就大減了。由於在赤道轉一圈距離很長,因此他的速度其實很快,而兩極剛好相反,轉速很慢。」好了,由於地球有自轉,因此影響了風向,「赤道以北的風,會偏向東吹;而赤道以南的風,會偏離軌道轉動左邊,這現象我們叫『科里奧利力』,亦因為受地球自轉影響,亦有學者叫他做地轉偏向力。」他開估:「因為這個水的Size太細了,根本無可能干擾到,除非你個洗手盆成個香港咁大啦!科氏定理講的是地球自轉的影響,是一個大體系,很大範圍的。香港位於北半球,因此香港的颱風都是逆時針轉動的!」
靜水向下流
既然不能用科氏定理解釋洗手盆水流走向,那麼為甚麼網上出現大量這種偽科學知識?又應當如何解釋這現象?
SamuelSir說,以科氏定理去解釋,其實是想當然。正確的科學解釋如下:「物理上有所謂『始動理論』──你每次洗手後關上水喉,以為水流靜止不動了,但其實水還在微動,只是你沒有注意到罷了。若果你輕輕放上一張紙、或一小塊發泡膠、小膠波,就會注意到水仍在動,當你拔去膠塞,加速了水的流動,它的流動方向只是隨着先前的方向罷了。」他叫大家不妨做個實驗:「若你有耐性,把水注滿後,放它三兩小時,待水完全靜止後,再拔去膠塞,你會發現水流是沒有形成漩渦,而是筆直向下流的!另一方面,若你放滿了水,然後用手指改變水流(漩渦)方向,然後再拔去膠塞,那麼你在香港要它流順時針,它也會乖乖的走順時針!」
至於為何始動前水流多向逆時針,SamuelSir表示這與洗手盆的設計、水喉注水的方向等多種因素有關,「因為它在設計上會造成某種傾向。」其實網上也有與SamuelSir同樣的正解,據他們解畫,馬桶/洗手盆的水流走向,與排水孔的設計有莫大關係。記者訪問完Samuel,回家試過多個洗手盆,發現其實順/逆都有,而較新式的洗手盆,注滿水後放一會兒,水流很快就靜止了,拔去膠塞後水是直流──果然沒有形成漩渦,證明阿Sir的解法有道理。
洗手盆測試
洗手盆啲水逆時針流動,同科氏定理有無關係先?等我洗手試吓先!
馬桶測試
鮎魚注定要溜走
咦,照咁講,北半球的風都往東吹,那豈不是颱風都應該往東吹。東南亞的颱風都在菲律賓一帶形成,按理不會吹到香港喎。嗱,問得這條無知問題,可見記者是文科出身,Samuel作答:「但你要記住一條定理:高氣壓都往低氣壓那邊走,就像洗手盆,出口是低氣壓,盆邊是高氣壓,因此水流都會往中間走。颱風是高氣壓還是低氣壓?是低氣壓。颱風的能量是來自於高溫和水,它必須在海上蒸發海水才能增強,因此一上岸,沒有了能量就會減弱消散了。」因此,颱風的形成要(順轉或逆轉)要看科氏定理,颱風的走向,則要看氣壓高低,「以香港為例,颱風怎樣走要看大陸的氣壓中心。」氣壓與溫度有關,Samuel解釋,夏天大陸比香港高溫,因此颱風會向北吹;但秋冬大陸比香港低溫,由於高壓走向低壓,颱風則不容易吹向大陸,「鮎魚來襲前,《蘋果》報道它是數十年來最強颱風,我的學生就很高興,以為要打風了,不用做測驗。但我一早跟他們說:發夢無咁早,這個風打唔成!因為都十月了。」結果他的預言果然命中。「因為大陸氣溫的改變,令每年在菲律賓一帶形成的颱風,6月會直往海南島吹,7-8月往香港吹,10月就再偏東一點。」
這個高壓走向低壓的定理,影響人類生活甚大,例如季候風的形成。SamuelSir:「關係最大是季候風。老一輩說秋風起,食臘味,那是西北風。再凍一點呢?吹的冷鋒是北風。北,是指來自北方的風,因為香港的天氣比內陸熱,氣壓較低,由於高壓走向低壓,所以冬天最冷的天氣,我們就會說冷鋒南下,甚至有時候會說到西伯利亞的冷鋒吹過來。」