第二部分「為何感覺不到地球自轉？非慣性座標系裡的慣性力」
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未讀第一部分的朋友可以先看：facebook.com/davidyu.phycat/posts/239431704213490
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感覺不到地球自轉的原因就像感覺不到地球表面彎曲的一樣，人類對比地球實在太渺小。正如必須望向遠方海平線才能看見船帆先於船身出現，我們亦必須跨過遙遠的距離才能感受到地球自轉所造成的影響。
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大家有玩過公園裡的遊樂設施「氹氹轉」嗎？它是一個會旋轉的大圓盤，盤上有支架。如果我們捉住支架在地上圍著氹氹轉走，然後跳上去，我們會感覺到一股力將我們推出去。這時放手的話就會被拋出去了，這就是所謂的「離心力」（centrifugal force）。如果各位在香港坐過會上高速公路的小巴，亦可以感受這種刺激的感覺。
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但如果我告訴你，離心力其實並不存在呢？事實上，離心力屬於慣性力（inertial force），又稱為假想力（fictitious force），是在非慣性參考系觀察物理現象的產物。參考系是數學語言，指用來描述物體位置、速度等物理參數的坐標系統。慣性參考系就是互相靜止不動或者以等速移動的坐標系。
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簡單來說，雖然牛頓力學在日常情況下適用於任何參考系，但在非慣性參考系裡使用牛頓力學就會出現慣性力。最常見的例子就是圓周運動。站在氹氹轉上的人在進行圓周運動，運動方向有所改變（注意物理學中的速度概念包含速率和方向），因而是個非慣性參考系。而站在地上看著氹氹轉的人則身處一個慣性參考系之中（事實上只是近似慣性參考系，因為地球也在動）。
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因為氹氹轉在旋轉，慣性定律卻說物體在不受外力的情況下只會沿直線前進，在氹氹轉上就必須施力才能跟隨氹氹轉旋轉，一旦放手就會被「拋出去」。然而，氹氹轉旁邊的觀測者只會看見一個因捉不住支架而直線飛出去的人。順帶一提，捉住支架的力當然是真實的力，叫做向心力（centripetal force）。
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現在可以回到地球自轉的問題。會自轉的地球是個非慣性參考系。就像在氹氹轉上一樣，地球上也會感受到離心力。事實上，這個離心力會抵消掉部分重力，使我們在不同緯度感受到不同的體重！用比較精確的物理詞彙，就是重力的一部分提供了給跟隨時球自轉所需的向心力。
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由於赤道與地球自轉軸的垂直距離最遠，自轉速率最快，需要較多部分的重力提供向心力。南北兩極與地球自轉軸的距離則為零，重力無需提供給向心力。因此，站在赤道時的離心力會令體重比站在南北極時減少大約0.35%。
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另一個我想簡單介紹的慣性力叫做科里奧利力（Coriolis force，簡稱科氏力），或者叫做科氏效應（Coriolis effect），描述在地球表面上移動時感受到的慣性力。由於地球並非一個圓盤而是個球體，因此科氏力的方向並不在本地水平面（local horizon）之上，與之有個夾角。把這個力拆開，可以得到兩個方向的分力，分別為與水平面平行的分力（遺憾地，這個分力亦稱為科氏力），和與水平面垂直的、稱為Eötvös效應的分力。
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平行本地水平面的科氏分力會使任何在北半球水平移動的物體向移動方向的右方偏轉（俯視時為順時針方向），同時使任何在南半球水平移動的物體向移動方向的左方偏轉（俯視時為逆時針方向）。這就是颱風形成的原因，因而源自南半球和北半球的颱風會有相反的旋轉方向。Eötvös效應會在除離心力之外進一步改變我們感受到的重力。向東走時，Eötvös效應會進一步加強離心力，抵消更多的重力。反之，向西走時反而會加強了向下的力，就好像加強了重力般。
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[有趣的是，源自北半球的颱風是逆時針方向旋轉的，剛好與科氏效應相反！這是因為颱風的形成過程是三維的，我正在寫一篇文章詳述。]
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日常生活感受不到上述離心力、科氏力和Eötvös效應的原因很簡單，就是因為人類相對地球的尺寸來說，太過渺小。只有在作長距離移動時，我們才能察覺到這些慣性力。例如，炮彈彈道計算必須考慮地球自轉、飛機飛行感受到科氏力、大規模空氣流動形成颱風等。順帶一提，有都市傳說指科氏效應會導致南北半球馬桶沖水方向相反，這是不正確的。對比地球尺寸，馬桶實在太渺小了，作用在沖廁水上的科氏力比沖廁時水流的隨機擾動細微得多，沖水方向並不會受科氏效應影響。
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歷史上首位直接測量到科氏效應的人是德國化學家懷斯（Ferdinand Reich）。物件自由落下時，由於移動方向為地心，計算指出科氏力會指向東面。在1831年，懷斯從160米高的地方掉下物件，發現物件落下的地點果然向東偏差了2.8厘米。
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那有沒有辦法在不作長距離移動的情況下，證明地球會自轉？答案是肯定的。1851年，法國物理學家傅科（Jean Bernard Léon Foucault）用一個簡單實驗證明了地球確實會自轉。他用一條67米長（好吧，這也很長就是了⋯⋯）的線吊著一個28公斤重的鉛球，形成一個很長很重的擺，掛在巴黎先賢寺的天花版上。因慣性定律同樣適用於鐘擺，擺動平面在慣性參考系裡不會改變。擺動平面不變與物理學中的角動量守恆原理有關。但因地球自轉，地球上的人就會觀察到擺動平面隨著時間改變。
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[這個實驗設備稱為傅科擺（Foucault pendulum），是世上每個科學博物館的必備展品。很多人會在早上很早就到博物館去，就是為了看工作人員開始擺動傅科擺的一刻。]
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現在我們理解到，古希臘時代的差不多兩千年後，懷斯與傅科的實驗終於直接證明了地球會動。我們會在下一節討論太空是否真的是「無重力」。
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謝謝廣東話資料館 Cantonese Museum的資料
#天氣報導

香港［天氣］術語

［天氣預測］或［氣象預測］，係使用現代科學技術對未來某一個地點地球大氣層嘅狀態做預測。由史前人類就已經開始對天氣做預測來相應安排工作同生活。今日嘅天氣預報主要係使用收集好多數據［氣溫、濕度、風向同風速、氣壓等等］，然後用目前對大氣過程嘅認識，好似氣象學來確定未來空氣變化。

不過，啲專家話，由於大氣過程嘅混亂同埋現時嘅科學仲未有最終透徹咁了解大氣過程，所以天氣預報總係有一定誤差嘅。

溫度術語：　　
．最高溫度　〔oC〕
．最底溫度　〔oC〕
．嚴　寒　　　＜＝７ oC
．寒　冷　　　８－１２ oC
．清　涼　　１３－１７ oC
．和　暖　　１８－２２ oC
．溫　暖　　２３－２７ oC
．炎　熱　　２８－３２ oC
．酷　熱　　　＞＝３３ oC

濕度術語：　　
．相對濕度　〔%〕
．非常乾燥　　０－４０ %
．乾　燥　　４０－７０ %
．潮　濕　　８５－９５ %
．非常潮濕　９５－１００ %

風力術語：
蒲福氏風級風速〔公里/小時〕
．無　風　　０級　　　　＜＝２　〔公里／小時〕
．輕　微　　１－２級　　２－１２〔公里／小時〕
．和　緩　　３－４級　１３－３０〔公里／小時〕
．清　勁　　５級　　　３１－４０〔公里／小時〕
．強　風　　６－７級　４１－６２〔公里／小時〕
．烈　風　　８－９級　６３－８７〔公里／小時〕
．暴　風　　10 - 11級　８８－１１７〔公里／小時〕
．颶　風　　１２級　　　＞＝１１８〔公里／小時〕

香港暴雨警告信號：
綠色，預料未來12個鐘頭內會有顯著雨量。
黃色，預料未來6個鐘頭內，會有超過50毫米雨量。
紅色，暴雨已經開始，過去1個鐘頭或更短時間內，錄得超過50毫米雨量。
黑色，過去兩個鐘頭或更短時間內，錄得超過100毫米雨量。

香港暴雨警告信號：［2017 補充］
黃色，表示廣泛地區已錄得或預料會有每個鐘頭雨量超過30毫米大雨。
紅色，表示廣泛地區已錄得或預料會有每個鐘頭雨量超過50毫米大雨。
黑色，表示廣泛地區已錄得或預料會有每個鐘頭雨量超過70毫米豪雨。

香港熱帶氣旋警告信號：
１號，戒備信號，Ｔ字形（白白白），表示有熱帶氣旋可能影響香港；
３號，強風信號，倒Ｔ字形（綠白綠），代表強風由東南侵襲；
８號，西北烈風或暴風信號，向上三角形（白綠綠），代表烈風由西北侵襲；
８號，西南烈風或暴風信號，向下三角形（綠白白），代表烈風由西南侵襲；
８號，東北烈風或暴風信號，向上兩個三角形（綠綠白），代表烈風由東北侵襲；
８號，東南烈風或暴風信號，向下兩個三角形（白白綠），代表烈風由東南侵襲；
９號，烈風或暴風力增強信號，上下相對兩個三角形（綠綠綠），代表烈風增強；
10號，颶風信號。十字形（紅綠紅），仲有三下引爆聲，代表颶風侵襲。

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天氣術語：

．天　晴　　
指天空嘅總雲量少過八分之六。如果雲層稀薄可以俾大量陽光透過時，咁雲量雖然要超過八分之六都可以話係天晴。

．多　雲　　
指天空嘅總雲量喺八分之六至八分之八之間。

．天　陰　　
指天空全部俾連續而深厚嘅雲層所遮蔽。

．密　雲　　
有時多雲，有時天陰。

．陽光充沛　
表示絕大部分嘅時間有陽光。

．部分時間有陽光　
指陽光會連續咁出現，而且總體嚟講，有陽光嘅時間超過預報期嘅一半。

．短暫時間有陽光　
指陽光只你間歇性咁出現，而且總體嚟講，有陽光嘅時間唔及預報期嘅一半。

．天色明朗　
表示雲量雖然多，不過雲層稀薄，有時更可能有陽光透過。

．驟雨或陣雨　
時間短暫嘅雨，通常係指由對流雲所產生嘅降水。佢嘅特徵係驟始驟止，雨前雨後，而天空多數係晴朗。

．間中有驟雨　
指天空嘅對流雲相當多，而且大部分地區會間歇咁有驟雨落，不過每個地區落雨嘅時間可能唔同。

．零散驟雨　
表示天空嘅雨雲好零散咁分佈，而喺部分地區有雨，喺部分地區可能完全無雨。

．局部地區性驟雨　
指雨雲較稀少而孤立，故除咗小部分受影響嘅地區有雨之外，其他地區可能無雨。

．狂　風　　
指風速突然大幅度增加而強烈風力最少維持一分鐘，比陣風持續嘅時間較長。狂風跟住雷暴，出現時除瞬時風速突然增快，風向突變之外，其他氣象要素好似氣溫等都有劇變。狂風嘅影響範圍雖然較細，但係破壞力有時就唔弱過一般嘅熱帶氣旋。

．狂風驟雨　
即係落驟雨時仲有短暫嘅強風或烈風，風勢起伏較為突然。

．雷　雨　　
指積雨雲降水，特徵係驟始驟終，降水強度迅速改變，仲跟住有雷。

．毛毛雨　　
指水滴微細嘅雨。

．雨　　　　
呢個係由深厚層狀雲產生嘅降水。通常比驟雨較有持續性，但係雨量就比驟雨為少。

．雷　暴　　
雷暴係指由積雨雲所產生嘅地區性惡劣天氣，經常跟住有閃電同雷聲，仲間中有強烈陣風同大雨，喺適當嘅天氣情況之下，有時仲會落落雹。雷聲嘅起因，係由於閃電所經嘅空氣，突然受熱膨脹而又急速冷卻收縮所致。好似由睇到閃電至聽到雷聲所需嘅時間，以三秒來做一千米嘅計算，就可以估計閃電區嘅距離。

．霧，薄霧，煙霞　
喺近地面嘅空氣入面，因為水汽凝結而成嘅微粒，浮游喺空之中而阻礙視線時，視程喺1千米以下就稱為〔霧〕；喺1千米或以上就叫做〔薄霧〕；如困障礙微粒屬塵埃或煙屑，咁就稱為〔煙霞〕，大陸就叫佢做〔灰霾〕。

．霜　凍　　
係指近地面氣溫降低至冰點或者以下嘅嚴寒情況。通常有地面霜或白霜形成。地面霜係指地面表層溫度降至冰點以下而引致水份凍結成霜嘅情況。白霜係冰晶嘅沉積，喺地面物體上直接昇華而成，通常積喺樹葉邊沿，電線木桿等。

．露　　　　
係地面空氣因晚間輻射冷卻，溫度降至露點以下，使到近地面大氣之中水汽達到飽和程度而凝結成嘅水滴。所以，露多數出現喺清晨，而積聚喺草上面或者其他地面物體嘅表面。

．雹　　　　
係由深厚積雨雲下降嘅堅硬冰塊，通常同雷暴一齊。

．風　浪　　
風浪係風推動海面所產生嘅水波。唔同波浪高度嘅風浪可用下面嘅名稱描述：
風浪描述　風浪波高
無　浪　　0 - 0.1 m
平　靜　　0.1 - 0.5 m
小　浪　　0.5 - 1.25 m
中　浪　　1.25 - 2.5 m
大　浪　　2.5 - 4 m
非常大浪　4 - 6 m
巨　浪　　6 - 9 m
非常巨浪　9 - 14 m
極巨浪　　超過 14 m

．湧　浪　　
風浪係風推動海面所產生嘅水波。風浪喺海上傳播，遠離佢生成嘅區域，成為〔湧浪〕。以前〔湧浪〕曾經畀人叫做〔暗湧〕。由熱帶氣旋風力所產生嘅湧浪，傳播速度比熱帶氣旋本身嘅移動速度快得多。即使熱帶氣旋同香港仲有一段距離，風雨仲未開始影響香港，呢啲湧浪可能已經到咗沿岸地區。當湧浪入咗淺水區時，浪嘅高度會急劇增加，對於身處岸邊或喺近岸海面活動嘅人會構成威脅。

．冷　鋒　　
冷鋒係喺前進著嘅冷空氣團同暖空氣團嘅界線，亦即係寒潮嘅前鋒。冷鋒經過嘅時候，當地嘅天氣情況通常有以下嘅變化﹕氣壓增加，氣溫下降，風向順轉〔即順時針方向轉變〕，有驟雨或雷暴。但係一般到咗華南地區嘅冷鋒，並唔一定有上面所講嘅明顯變化，佢哋嘅性質，經常都變得比較溫和。

．暖　鋒　　
喺前進之中嘅暖氣團同冷氣團嘅界線，稱之為暖鋒。暖氣團喺冷氣團上面滑升，通常喺暖鋒之前廣泛地區會有降水。

．高空擾動　
一個喺大氣層高層嘅擾動，佢嘅氣流形態一般會促使高空嘅空氣變得唔穩定，有利於雲同降水嘅形成。

．熱帶氣旋　
呢個係熱帶低氣壓，熱帶風暴，強烈熱帶風暴，颱風，強颱風同超強颱風嘅統稱。

．熱帶低氣壓　
呢個係產生喺熱帶地區嘅氣旋，佢嘅最大風力為每個鐘頭62公里或以下。

．熱帶風暴　
呢個係比熱帶低氣壓較強烈嘅氣旋，風暴地區最大風力為每個鐘頭63公里至87公里。

．強烈熱帶風暴　
熱帶風暴如果繼續加強至最大風力到咗每個維頭88公里至117公里時，就叫做強烈熱帶風暴。

．颱　風　　
熱帶氣旋嘅最大風力達到每個鐘頭118至149公里。

．強颱風　　
強颱風係比颱風較強嘅氣旋，風暴地區最大風力為每個鐘頭150至184公里。

．超強颱風　
呢個係熱帶氣旋之中最強烈嘅一種，風力時速為每個鐘頭185公里或以上。

．季候風　　
由於海洋同陸地受熱嘅程度唔同，地面氣壓出現顯著嘅差別，因而導致一股有季節性嘅持續氣流，稱之為季候風。喺冬天中國大陸沿岸經常吹東北季候風，而喺夏天南海就通常吹西南季候風。

．低氣壓　　
當某個地區嘅大氣壓力比嗰個地區外圍低時，呢個系統就稱為低氣壓或氣旋。低氣壓冇一定嘅面積，直徑可能由100百至2,000公里。低氣壓地區嘅天氣通常比較唔穩定。喺北半球，環繞著低氣壓嘅空氣循反時針方向運行；喺南半球就相反。

．反氣旋或高氣壓　
當某個地區嘅大氣壓力比嗰個區外圍高時，就稱之為反氣旋或高氣壓。喺北半球，反氣旋週圍嘅氣流係順時針方向運行嘅。一般來講，高氣壓地區內嘅天氣比較穩定而明朗。

．高壓脊　　
高壓脊係高氣壓嘅延長部分，嗰區嘅大氣壓力，比較佢嘅兩邊為高，情形就好似高山伸展而成嘅山脊一樣。高壓脊地區同高氣壓區相同，天氣大致上較為穩定。

．低壓槽　　
低壓槽係氣旋嘅延長部分。因為嗰區嘅大氣壓力比佢嘅兩邊為低，所以稱為槽，攞佢陷下嘅意思，佢嘅情況係同高壓脊相反。
〔天氣預報述語〕

．初　時　　
主要用來描述預報時段內前半部嘅天氣情況或變化。

．稍　後　　
主要用來描述預報時段內後半部嘅天氣情況或變化。

＊圖文相符，估一句成語。

譯：蕭南仁．2016年1月16日

術語連篇。廣東話資料館