作者robert416 (蘿蔔)
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標題[分享] 看時事學機經：polar vortex
時間Fri Jan 22 23:50:34 2016
Hi all, 我是J2.
明天寒流即將登台，提醒同學除了注意保暖，也可以用時事來學一下機經重點！
明天即將登台的寒流，主要是受到polar vortex（極地渦漩）以及Arctic Oscillation（北極振盪）影響。
polar vortex是什麼呢？同學可以把它想像成一個在旋轉的陀螺(top), 當它如果快速旋轉的時候，力量比較大也相對較穩定，但如果相對速度變慢，就會開始晃動(wobble), (可以想像一下全面啟動最後一幕) 此時影響範圍也較大，就會影響到北美、歐洲甚至一直南下到台灣。
了解完polar vortex之後，vortex這個概念也常在托福出現喔！
例如在20121118 physics lecture就提到過一個物理現象叫von Karman vortex street. 這物理現象指的是當任何流體（液體和氣體都算）被物體擋住(when an object disrupts the flow of a fluid)，而形成的相對應的漩渦現象they get stretched into curls。
黑色的洞就是eddies, 或是vortex. 每一個小黑洞就是一個von Karman vortex, 這名字就是紀念物理學家Theodore von Karman.
除了衛星雲圖以外，另外在bridge pylon（橋墩）也會看到類似的現象！
另外一個會提到vortex的就是植物學, 在20120714的lecture, 有講到maple seed. Maple seed很特別，是有翅膀的, 所以又叫winged seed.
maple seed跟vortex有什麼關係呢？這要先從它降落時的特性說起！
當maple seed掉落的時候，很像直升機的螺旋槳一樣，可以減緩降落時的速度，讓它比較有機會飄到比較空曠適合發芽的地方。
講到這裡得先提到lift.(升力）Maple seed就是透過形成升力來減緩降落速度。
但一般來說，要形成較大的升力，通常速度就要很快，就像一般的飛機需要助跑很長的距離才有辦法起飛，但是maple seed很特別，它速度很慢，為何能形成unexpectedly high lift forces？
答案就是vortices (注意: vortex的複數是vortices, 不要因為複數不一樣而聽力沒聽懂，很可惜！）
實驗顯示當maple seed掉落時，會形成extra lift, 是在翅膀的上方形成的，可以把翅膀吸上去 (Each individual vortex creates an area of low air pressure that sucks the wing upwards so to speak and creates the extra lift.)
這個發現很特別因為bats跟一些insects在拍動翅膀也會形成類似的lift,顛覆了我們對進化的想法。一般認為動物跟植物在演化過程中應該是兩條不相干的路(We tend to think of plants and animals as very different organisms following very different evolutionary paths.) 但maple seed例子似乎告訴我們其實動植物可以演化出類似特性的。
