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昨天晚上和女兒的對話,讓我覺得這十幾年都在等這個對話。
原因是我終於可以和她有知識的探討交流,像和一個大學生對話。
她在看她去歐洲的機票,然後不解地問,不對啊,怎麽jet stream是從西向東刮?從美國飛歐洲的時間比從歐洲飛美國短一個小時。
我以前沒想過這個問題,這時想了下,說,不對,應該是從東向西。地球旋轉的時候,大氣層是流體,應該是地球自轉的逆向。
她說,不對,事實是從西向東。
這時電視上正開著油管,我們就去上麵搜,各種視屏,有給小學五年級的科普,有天氣預報。總之沒有講得特明白的。
我們得出的信息是,地球表麵實際上有三個帶。赤道三十度以內,風是從東向西刮的,叫trade wind,貿易風,因為過去的帆船,跨州貿易,借助的就是這個風。哥倫布發現新大陸也用的這個風。我的本能思考還是部分對的,這個赤道的風就是來源於地球自轉和大氣的摩擦。
三十度到六十度北極附近,風是從西往東刮的,這個風也就是我女兒疑問的jet stream.視屏裏講,這個風源於兩個因素。
第一,赤道和北極的溫差,氣壓差造成赤道向北極有南向北的風。第二,因為Coriolis 效應,這個從南向北大風從三十度開始,變成從西向東。
這個 Coriolis效應,讓我和女兒都卡住了。怎麽可能南北風就變成了西東風?
女兒用她的手機搜,念了一句話,讓我豁然開朗。她說,假設,一個人從赤道往北極扔一塊石頭,地球自轉在圍繞地軸各點角速度是相同的,但是地球表麵線速度是不同的,從赤道到北極逐漸減小。就因為地表線速度不同,地表的人,看那塊飛過頭頂的石頭就是有從西向東的速度的。
我一下明白,實際上,從南往北的風,和從南往北扔的石頭是等同的。這實際上也是動量守恒問題。
女兒說,她八年級時科學課專門就這個做過項目,還把當年的PPT找出來給我看。
我說顯然你八年級沒學懂。
美國教育,經常把一堆似是而非的東西扔給孩子,也不管他們懂不懂。
我倆為這個討論了一個多小時,到十一點多。
從這,我又想起李永樂的一個視頻,也是地球表麵幾何問題。一個人從北京坐飛機,北飛五百公裏,西飛五百公裏,南飛五百公裏,東飛五百公裏,不考慮地球自轉和jet stream,會不會回到北京?
這次女兒很快,說不會,會回到北京西邊。
我說李永樂老師不簡單的是,他二十分鍾裏,算出來最終回來的坐標,離北京多遠。
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