地球自转产生
科里奥利力
在地球上,相对于地球运动的物体会受到另外一种惯性力的作用.这种惯性力,以首先研究它的法国数学家科里奥利的名字命名,叫做科里奥利力,它的数学表达式为：
地球自转角速度.“×”号为矢量积的符号,它表示F科的方向恒垂直于.w 和w （v的方向沿地铀指向天极）所确定的平面.如图1所示,F科的方向可用右手螺旋法则确定.当右手四指由v沿α角（为v与ω两向量间的夹角,取小于180°的一个）转向ω的方向弯曲时,挠起的拇指所指方向就是F科的方向.F科在数值上等于2mvωsinα,即与运动物体的质量、速度和α角的正弦成正比.由于科里奥利力垂直于物体的运动方向,所以它只改变物体的运动方向,不影响物运动速度的大小.
科里奥利力有三种表现形式：
1．水平运动物体的方向偏转
地球上一切运动的物体,如气流、洋流、河流、交通工具及飞行物等,都受到科里奥利力的作用.只有当物体运动的方向平行于地铀时,F科为0.
如将科里奥利力分解成垂直方向和水平方向的两个分力,则垂直分力使运动物体的重力略有改变（增加或减少）,水平分力使物体运动方向发生变化（北半球偏右,南半球偏左,赤道上不偏）.例如在图2中,P1为北半球一向东运动的物体,其速度为v,表示方向垂直于纸面向内.按照右手法则,此时F科方向垂直于地轴向外,如将其分解成两个分力,则垂直分力f1使物体的重量略有减小,水平分力f2使物体运动方向偏南（右）.P2则为南半球向东运动的物体,f2使其方向偏北（左）.人们通常说的地转偏向力就是指的科里奥力的水平分力,它在数道上等于 2mvωsinj ,其中j 为当地纬度.在其它条件相同时,地转偏向力同运动物体所在纬度的正弦成正比,即两极最大向赤道减小至0.在赤道上沿东西方向运动的物体（图2中P2和P4）,地转偏向力为0,但科里奥利力不为 0.此时科里奥利力是沿垂直方向的,其水平分力为0.
人们也可以假定自己位于地球之外,以惯性系作为参照,来研究地球上运动物体的方向偏转.不过此时便不存在科里奥利力这样的惯性力了.由于物体同时参与两种运动（相对地球的运动和随地球的转动）,按照运动合成的观点,物体偏离一种运动的目标便是自然的事情了.
地球上高、中、低纬度的三圈大气环流、洋流系统的形成、气旋与反气旋的旋转,大河两岸的不对称,都同地转偏向力的作用有关.它们既是地球自转的后果,也是地球自转的征据.
2．落体偏东
落体偏东（或抛物偏西）是科里奥利力对沿垂直方向运动的物体的作用的结果.落体偏东的数值以赤道最大,向两极减小至0.总的说来,数值都很小.例如,在纬度40°的地方,在离地面200米高处自由下落的物体,偏东的数值约为4.75厘米,加上其它因素（如风）的干扰,难于察觉.在很深的矿井中所作的落体试验,除赤道上证明是偏东而外,在北、南半球由于地球自转惯性离心力的影响,分别是偏东略南和偏东略北.
对于不参与地球自转的地外观测者,可用地球自转在不同高度上线速度的不同来解释落体偏东现象,不涉及科里奥利力.从高空下落的物体,由于原来自转线速反大于地面,因而有趋前（即偏东）的现象.反之,向上抛物,则由于地面自转线速度小于高空,而出现落后（即偏西）的现象.
3．佛科摆
佛科摆是科里奥利力在摆动中的表现.在北半球安置的佛科摆,在每次摆动时均偏右,致使摆动平面沿顺时针方向转动.在南半球安置的佛科摆,在每次摆动时均偏左,致使摆动平面沿逆时针方向转动.
如果不用科里奥利力,而用运动合成（用惯性参照系）来解释,在佛科摆的运动中,一方面除赤道外,地球上各处的地平面随地球自转而转动（北半球为逆时针方向、南半球为顺时针方向）；另一方面摆动的方向因惯性而保持不变,由摆的摆动方向和铅垂线所决定的摆动平面相对于地平面就要发生相对的旋转.必须指出的是,摆动平面的方向并非完全不变的,因为铅垂线的方向要受到地球自转的影响.只有两极的铅垂线方向是不变的,因为它们通过地轴,而地轴是地球自转的枢轴,在自转中保持不动.仅随地球的公转而发生平移.赤道的铅垂线随地球自转在赤道面内绕地心转动,其它纬度的铅垂线绕地心作轨迹为圆锥面的运动.
1851年法国物理学家佛科在巴黎万神庙的圆顶大厅内作摆动试验,观者成千上万.由摆动面持续地沿顺时针方向转动,使人们亲眼见到地球的自转.至此,关于地球自转的真理才为一般人所接受.
随着科学技术的发展,人们对地球自转的研究越来越深入和精密.我们现在已经知道,地球自转速度并不均匀,具有三种变化：①长期变化.这是由于潮汐摩擦力,使地球自转速度逐渐变慢,一日的长度每百年大约增加0.s0016.长期变化不太显著,只在长时期的积累后才产生影响.②季节变化.这是由于地球表面上的气团随季节的移动,使地球自转速度春慢秋快,一年中日的长度约有0.s001的变化.季节变化很稳定,可以预先知道,此外还有一些影响很小的其他周期性变化.③不规则变化.这种变化表现为地球自转速度时而加快,时而变慢,变化较大,而没有规律性.不规则变化的物理机制尚不清楚.