Hva er Coriolis-effekten?

Mr_Wilke/Getty Images

Coriolis-effekten (også kjent som Coriolis-kraften) refererer til den tilsynelatende avbøyningen av objekter (som fly, vind, missiler og havstrømmer) som beveger seg i en rett bane i forhold til jordens overflate. Styrken er proporsjonal med hastigheten på jordens rotasjon ved forskjellig breddegrader . For eksempel vil et fly som flyr i en rett linje nordover se ut til å ta en buet bane sett fra bakken under.

Denne effekten ble først forklart av Gaspard-Gustave de Coriolis, en fransk vitenskapsmann og matematiker, i 1835. Coriolis hadde studert kinetisk energi i vannhjul da han innså at kreftene han observerte også spilte en rolle i større systemer.

Viktige ting: Coriolis-effekten

• Coriolis-effekten oppstår når et objekt som beveger seg i en rett bane sees fra en bevegelig referanseramme. Den bevegelige referanserammen får objektet til å se ut som om det beveger seg langs en buet bane.

• Coriolis-effekten blir mer ekstrem når du beveger deg lenger bort fra ekvator mot polene.

• Vind og havstrømmer er sterkt påvirket av Coriolis-effekten.

Coriolis-effekt: Definisjon

Coriolis-effekten er en 'tilsynelatende' effekt, en illusjon produsert av en roterende referanseramme. Denne typen effekt er også kjent som en fiktiv kraft eller en treghetskraft. Coriolis-effekten oppstår når et objekt som beveger seg langs en rett bane sees fra en ikke-fast referanseramme. Vanligvis er denne bevegelige referanserammen Jorden, som roterer med en fast hastighet. Når du ser et objekt i luften som følger en rett bane, vil objektet se ut til å miste kursen på grunn av jordens rotasjon. Objektet beveger seg faktisk ikke av sin kurs. Det ser ut til at den bare gjør det fordi jorden snur seg under den.

Årsaker til Coriolis-effekten

Hovedårsaken til Coriolis-effekten er jordens rotasjon. Når jorden snurrer i retning mot klokken på sin akse, avbøyes alt som flyr eller flyter over en lang avstand over overflaten. Dette skjer fordi når noe beveger seg fritt over jordens overflate, beveger jorden seg østover under objektet med en høyere hastighet.

Etter hvert som breddegraden øker og hastigheten på jordens rotasjon reduseres, øker Coriolis-effekten. En pilot som flyr langs selve ekvator vil kunne fortsette å fly langs ekvator uten noen tilsynelatende avbøyning. Litt nord eller sør for ekvator, men, og piloten ville bli avledet. Når pilotens fly nærmer seg polene, vil det oppleve mest mulig avbøyning.

Et annet eksempel på breddevariasjoner i avbøyning er dannelse av orkaner . Disse stormene dannes ikke innen fem grader fra ekvator fordi det ikke er nok Coriolis-rotasjon. Beveg deg lenger nord og tropiske stormer kan begynne å rotere og styrke seg for å danne orkaner.

I tillegg til hastigheten på jordens rotasjon og breddegrad, jo raskere selve objektet beveger seg, jo mer avbøyning vil det være.

Avbøyningsretningen fra Coriolis-effekten avhenger av objektets posisjon på jorden. På den nordlige halvkule bøyer objekter seg mot høyre, mens de på den sørlige halvkule bøyer seg mot venstre.

Virkninger av Coriolis-effekten

Noen av de viktigste virkningene av Coriolis-effekten når det gjelder geografi er avbøyningen av vinder og strømmer i havet. Det er også en betydelig effekt på menneskeskapte gjenstander som fly og missiler.

Når det gjelder å påvirke vinden, når luft stiger opp fra jordoverflaten, øker hastigheten over overflaten fordi det er mindre luftmotstand ettersom luften ikke lenger trenger å bevege seg over jordens mange typer landformer. Fordi Coriolis-effekten øker med et objekts økende hastighet, avleder den luftstrømmene betydelig.

På den nordlige halvkule går disse vindene mot høyre og på den sørlige halvkule går de i spiral til venstre. Dette skaper vanligvis vestavindene som beveger seg fra de subtropiske områdene til polene.

Fordi strømmer drives av bevegelse av vind over vannet i havet, påvirker Coriolis-effekten også bevegelsen av havets strømmer. Mange av havets største strømmer sirkulerer rundt varme områder med høyt trykk som kalles gyres. Coriolis-effekten skaper spiralmønsteret i disse gyrene.

Til slutt er Coriolis-effekten viktig for menneskeskapte objekter også, spesielt når de reiser lange avstander over jorden. Ta for eksempel et fly som går fra San Francisco, California, som skal til New York City. Hvis jorden ikke roterte, ville det ikke vært noen Coriolis-effekt og dermed kunne piloten fly i en rett bane mot øst. Men på grunn av Coriolis-effekten må piloten hele tiden korrigere for jordens bevegelse under flyet. Uten denne korreksjonen ville flyet lande et sted i den sørlige delen av USA.