簡介
圓對稱的颱風渦旋中由柯氏參數南北差異所產生的力。
原理
颱風內力的概念是著名氣象學家羅斯貝(R.Rossby)於1948年提出來的。假設颱風是一個對於其中心軸對稱的水平圓形渦旋,這樣其中心北側質點所受的地轉偏向力,將大於其南側對稱點所受的地轉偏向力。
數學表達
對整個颱風渦旋進行積分,便得到一個向北的力。它的數學表達式為:
N=Ω/2N·a²·ω·cosφ
上式中,Ω是地球自轉角速度,a是颱風近似於固體渦旋的半徑,ω為颱風近似於固體渦旋的角速度,Φ為颱風中心的緯度。這種由於地球自轉參數(也叫柯氏參數)隨緯度變化而產生的力便稱為颱風內力。
內力與颱風移動
力作用在物體上並不直接產生速度,而是使物體的速度變化,力與速度是兩個不同的概念。特別在地球上,由於地轉偏向力的作用,物體移動的方向與其作用力的方向經常不一致。例如,大範圍空氣流動的方向與氣壓梯度力的方向經常相差90度,這就是大家熟知的地轉風關係。
力的作用時曾經指出,在旋轉地球上,沿某一方向增強一作用力,並不等於說就增強該方向的分速度。根據上面的理由,向北的颱風內力不一定使颱風產生向北的分速度。
內力與外力關係
颱風渦旋的內力是 動著的颱風其內力是很小的,它對於颱風移動的作用也是很小的。因此,可以算出單純把颱風渦旋的內力理解為決定颱風移動的內因,而把大範圍氣流的引導作用說成是颱風移動的外因,也是不恰當的。這是因為即使沒有內力存在,颱風也會沿著大範圍氣流較快地移動。
