漩涡是怎么产生的？

Lv.27微波波长

牛顿

漩涡是流体绕圆柱中心轴线进行圆周运动的现象。在自然界中，我们时常可以见到漩涡的身影，例如破坏力巨大的热带气旋以及水中桥墩后的漩涡。自然界中不同的漩涡的具体产生机理有所不同，但基本上都是地转偏向力的作用下形成的。地转偏向力是一种惯性力，是由于地球自转而使地球表面运动物体受到与其运动方向相垂直的力。我们知道，在地球上纬度低的地方，其距离自转轴距离较远，因而其绕自转轴自西向东运动的线速度较大。当物体在北半球自南向北运动时，其自东向西的线速度高于当前纬度较低的地表的自东向西的速度，因此物体的运动轨迹相对地表会向东运动，也就是向右侧偏折。在北半球自北向南运动时，物体的运动轨迹会相对地表会向西运动，综合来看，当流体因对流等因素运动时，在北半球下易进行顺时针运动形成涡旋，而南半球运动的流体则会形成逆时针的涡旋。而除了这些自然界自发产生的流体涡旋外，还有许多其他各式各样的涡旋，例如超导体中常见的超导磁通涡旋。我们知道，超导体是有着绝对抗磁性的，即其内部磁场强度保持为0。当我们在一块超导体上施加磁场时，随着磁场逐渐接近超导体的临界磁场，超导体上将会出现磁通涡旋，在涡旋的内部为不超导的正常态，有磁场穿过，如图所示。图中的每一个亮点都代表着一个磁通涡旋，而这种漩涡呢，体现了超导体内的序参量的空间调制。相应的涡旋动力学研究，也是凝聚态物理学的一个方向捏。