如果空氣隨著地球在轉(zhuǎn)動(dòng)，那為什么會(huì)有風(fēng)呢？風(fēng)，肯定是流動(dòng)著的空氣。看上去風(fēng)是在運(yùn)動(dòng)的，也許這是因?yàn)榭諝獠粍?dòng)，而地球卻在空氣的下面不停地轉(zhuǎn)動(dòng)而造成的。

　　但遺憾的是這種假設(shè)是錯(cuò)誤的。

　　地球運(yùn)動(dòng)的方向是從西向東的，這就是為什么觀察太空中的物體似乎都是從東向西運(yùn)動(dòng)的道理。這正像我們在疾駛的火車上看地面上行走的人，火車向前開，而地面上的人好像往后走一樣。在赤道的位置上，地球的轉(zhuǎn)速是每小時(shí)1600公里，其方向?yàn)橛晌飨驏|，而在赤道兩側(cè)的南、北極之間，地球是以較小的半徑轉(zhuǎn)動(dòng)的，所以該地區(qū)的轉(zhuǎn)速就低于上述數(shù)值（而在南極和北極點(diǎn)全然沒有任何運(yùn)動(dòng)）。如果假定地球轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)空氣紋絲不動(dòng)，那么我們在赤道上方就能感覺到一種定向吹動(dòng)的風(fēng)，其速度是每小時(shí)1600公里，風(fēng)向由東向西，而在赤道的兩側(cè)，風(fēng)力就會(huì)降低一些。顯然這不符合實(shí)際。所以，風(fēng)不是由地球的轉(zhuǎn)動(dòng)而形成的。

　　哥倫布于1492年橫渡大西洋時(shí)發(fā)現(xiàn)了定向的風(fēng)（現(xiàn)在稱之為信風(fēng)），方向是從東邊吹來，這使他順風(fēng)而行。當(dāng)他返航回家的時(shí)候，他是向北航行，這時(shí)他發(fā)現(xiàn)信風(fēng)是從西邊吹來的。這一發(fā)現(xiàn)非常重要。在這之前，西方航海家認(rèn)為風(fēng)的產(chǎn)生、停止和風(fēng)向完全取決于神的意愿。自哥倫布之后，人們越來越清楚地發(fā)現(xiàn)，風(fēng)是有規(guī)律性的，這個(gè)規(guī)律性對(duì)海上貿(mào)易極為有利（這就是人們?yōu)槭裁捶Q之為貿(mào)易風(fēng)的緣由），而當(dāng)時(shí)人們還不明白風(fēng)的吹動(dòng)為什么是有規(guī)律的。

　　這個(gè)問題的答案最初出現(xiàn)于1686年，英國科學(xué)家埃德蒙·哈雷認(rèn)為：如果把大氣層升溫到同一溫度上，地球表面的空氣基本上是靜止不動(dòng)的，更不用說是有風(fēng)了。然而，太陽直射地帶的空氣溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于北方和南方地區(qū)的空氣溫度，高溫下的空氣將不斷地膨脹，它們變得很輕，并且升向高空，這時(shí)從北方和南方飄過來的冷空氣就填補(bǔ)了這塊真空。正是這種冷空氣的侵入才形成了“信風(fēng)”。有人曾認(rèn)為冷空氣直接來自于正北方或正南方，事實(shí)并非如此，赤道以北的信風(fēng)來自東北方，赤道以南的信風(fēng)來自東南方。

　　當(dāng)時(shí)，哈雷對(duì)這種現(xiàn)象沒能作出解釋，到了1735年，英國律師喬治·海德萊對(duì)這一現(xiàn)象做了正確的剖析：與赤道上空的空氣相比，北方襲來的冷空氣以較慢的速度隨地球轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)這股冷空氣南下時(shí)，它在東西方向上的移動(dòng)速率仍然沒變，這一速率低于冷空氣所到之處地球從西到東旋轉(zhuǎn)的速率，其結(jié)果將使人們誤以為這股風(fēng)是從東北方吹來的。同理，人們也會(huì)認(rèn)為由赤道南方襲來的風(fēng)好像來自東南方。

　　相反，當(dāng)赤道上空的空氣被迫吹向北方時(shí)，它在東西方向上的運(yùn)動(dòng)速度高于所到之處的地球轉(zhuǎn)速，因此看上去風(fēng)似乎來自西方，這就產(chǎn)生了“西風(fēng)帶”。

　　這套理論后來由法國的物理學(xué)家格斯帕德·吉斯塔夫·讓·科奧利斯于1835年通過數(shù)學(xué)推算得以證實(shí)。至此人們得知：風(fēng)向的產(chǎn)生來源于地球不同部位的不同轉(zhuǎn)速差，這一結(jié)論稱之為科奧利斯效應(yīng)。這一效應(yīng)可以形成強(qiáng)度不等的“旋風(fēng)”、“風(fēng)暴”、“颶風(fēng)”、“龍卷風(fēng)”。風(fēng)是很重要的，它是地球的空氣調(diào)節(jié)器，其作用是分散地球上的熱量，使熱帶地區(qū)不是想象的那么熱，使冷的地方也不是想象的那么冷。隨著溫度的升高，海洋上的水蒸氣帶走了一部分水。一旦溫度降低，水又以雨的形式降落到地面。陸地吸收到了水，才使得陸地上的生物生機(jī)盎然。

　　如果我們完全理解了這些主宰空氣和風(fēng)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，我們就能準(zhǔn)確地預(yù)測天氣，其中包括溫度的變化、雨及風(fēng)暴的形成等天氣形勢。問題在于這些規(guī)律相當(dāng)復(fù)雜，以至于時(shí)至今日我們?nèi)圆荒軋A滿地進(jìn)行天氣預(yù)報(bào)。

　　事實(shí)上，人類還不能準(zhǔn)確無誤地預(yù)報(bào)天氣，因?yàn)槿祟愡�不能精確地測定出各地區(qū)天氣的初始狀態(tài)，有時(shí)一些微小的變化也會(huì)造成巨大的后果。這種現(xiàn)象被人們稱之為“無序”現(xiàn)象。而且相當(dāng)多的自然現(xiàn)象都明顯地具有這種特性，它使得我們無法去預(yù)測它們，這就是在科學(xué)領(lǐng)域中的遺憾之處，是人類知識(shí)的局限性造成的。不過，我們至少已在研究的過程中發(fā)現(xiàn)了這些局限之所在。

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