地球最大的危机—地球停止自转之浅谈

篇名：

地球最大的危機─地球停止自轉之淺談

作者：

王柏盛。私立明道高級中學。綜二25班

壹●前言

最近我看的明天過後，這部片子都是敘述地球面臨危機，劇情大概是以因為溫室效應所導致的全球氣候異變，最後引起三個超大的風暴，襲擊全球，宛如冰河時期；明天過後是一部蠻令人震驚的災難片，裡面的每一個常景都令人震驚，雖然電影裡的情形不太可能出現在現實中，但也不能說不可能。

在我看過這部片子，我在想有沒有比這種地球危機還要危機的危機，於是我想到了一種地球的超級危機，地球停止自轉，如果地球真得停止自轉會有什麼樣的結果呢？我將以此作為主題，進行概析。

貳●正文

在這裡我所指的地球停止自轉，是指突然性的停止自轉，於是我將分為「停止瞬間情形概析」，這部份是將停止瞬間情形做概析，另一個是「停止後續情形概析」，當停止後的情形做概析，這兩大部分。

一、停止瞬間情形概析

這部分我分為「陸上情形」，「水域情形」、「空氣情形」這三部份做主要概析，並且將大氣流動及洋流的情形忽略，以便概析。

1、陸上情形

雖然地球是圓的，但地球的很大，相對於人，我們會感覺是平的，所以我就以地球的一小段距離，將這一小段距離當作是直線作為概析較為方便。

我們知道依照牛頓第一運動定律，『當物體不受外力作用或受外力之合力為零時，則靜者恆靜止，動者恆作等速度直線運動，這是牛頓第一運動定律，又稱慣性定律。』（註一）。

當地球自轉時我們也跟著轉動，角速度為π/43200 rad/sec，假設停止的時間為1秒，地球為半徑6378000m，則合加速度為436 m/sec2，產生如此大的加速度幾乎是G值44倍之大，這樣陸上的所有得物質都會以436 m/sec2的加速路朝切線飛出去，較高的建築物可能會從中間斷裂，則人會在一瞬間不知飛到何方去，所有陸上的物質都會瞬間毀壞，有如地獄般的情景。

2、水域情形

我分為「海洋情形」及「河水情形」做概析

A、海洋情形

當我們在車上放一盆水，車子以等速路前進，如果突然一個紅燈踩煞車，水盆的水就波出來；地球停止的瞬間海洋的情形就跟這種情形差不多。

假設海洋跟地球自轉速度相同，當地球停止的瞬間，所有水域的水也會延切線方向流動，而切線方向以東南西北來看，也就是往東邊流動，這樣所有大陸的西海岸都會被海水淹沒，東海岸會會出現海水大量後退的情形，較小的島嶼則有可能在一瞬間成為歷史。

B、河水情形

南北向的河流則會往東邊流動，造成東岸的毀損；東南向的河流則會有兩種情形，東西流向的河流，會出現難得一見的河水逆流的情形，西東流向的河流，會有如水庫洩洪般的急流流向大海。

3、空氣情形

假設空氣跟地球自轉速度相同，當地球停止的瞬間跟水是差不多的，只不過是發生在空氣而已；在停止的瞬間，所有的空氣都會向東流動，這樣會助長水域朝東流動的情形，同時破壞陸上的建建築物，使陸上看起來更像地獄；此外在背山面的生物，有可能因為大量空氣瞬間流到東方，而又位於背山面，如果空氣來不及灌入，造成幾乎接近真空的狀態(圖一)，體外壓力過小，造成類似高山症的情形，如果空氣灌入後，就會造成亂流(圖二)，使情況更嚴重，如過是盆地地形，較有可能有這種情形。

圖一：近乎真空區示意圖

圖二：亂流示意圖

二、停止後續情形概析

在這部份，我要將前面的「陸上情形」，「水域情形」、「空氣情形」再作後續情形概析，且合成一部份；另一個部份則是水及空氣停止流動後的情形。

1、陸上、水域、空氣後續情形概析

當風助長海水流向陸地，如果遇上小山，可能會流過去，可是如果遇上高山的話，會對剛流過的地方造成二次傷害，海水流回海洋，接這下一個受災的就是大陸的東海岸，雖然有風在吹，但我想傷害一樣不輕吧。

2、靜止狀態概析

海水就這樣東流過去又西流回來，風也在海水西流回去時慢慢變弱，最後都停止時，就是接下來要概析的部份。

在經過以上的災害後，真正的災害才要開始，地球之所以可以保持在宜人的溫度，除了與太陽間的適當距離級其他因素，地球自轉也是重要因素之一；在這部份我部分為「科氏力」，「行星風系」「洋流」、「溫度」三部份，這三部份都有相連的關係，而且也與地球自轉有關。

A、科氏力

『地面上的物體隨地球旋轉，如物體相對於地面能保持靜止不動，則表示物體之切線速度係與地表一致。』（註二）

『地球自西向東旋轉，而地表的切線速度由赤道向南、北極，隨緯度而遞減。故物體在北半球向北運動時，其原有的切線速度大於新抵地點的切線速度，則此物體將向東偏；而在南半球的物體向南運動時，亦會向東偏。反之，在北半球的物體向南運動時，或在南半球的物體向北運動時，則將向西偏。』（註三）

『物體在北半球向東運動時，將會向南偏；而在南半球的物體向東運動時，則會向北偏。反之，在北半球的物體向西運動時，則會向北偏；在南半球的物體向西運動時，則會向南偏。』（註四）

從以上資料來看，科氏力與地球自轉是有關係的，因為地球自轉，產生切線速度，又因緯度的切線速度略不同，進而產生科氏力。

B、行星風系

『行星風系是一個理想的風系，其假設地球不傾斜，地表也沒有海陸分佈、地勢高差，則空氣由高壓流帶向低壓帶，加上科氏力的影響，形成各緯度區了盛行風帶，稱為行星風系。』（註五）

『隨著太陽仰角的季節變動，行星風系也出現週期性南北移動的現象，稱為風帶季移。』（註六）

從上面的資料來看，行星風系沒有了科氏力，就不叫行星風系了，所行星風系的必要因素包括科氏力。(圖三)

圖三：行星風系的氣壓分布及風帶季移示意圖（註七）

C、洋流

『高、低緯度地區的海水性質因鹽度和溫度不同，在加上大氣環流動，使海水朝著穩定方向流動，稱為洋流。行星風系為地表最大的大氣環流系統，引此洋流流向與盛行季風吹動、科氏力偏向及海岸地形的限制最為相關。』（註八）(圖四)(圖五)

圖四：全球洋流分布模式圖（註九）