‚Coriolis-Effekt‘ oder Coriolis-Kraft kann einfach als Ablenkung des Windes definiert werden.
Winde und Meeresströmungen sind in ständiger Bewegung. Diese Bewegung folgt keiner geraden Linie, sondern biegt und krümmt sich. Dies ist der Coriolis-Effekt, der sich in der Krümmung der globalen Winde bemerkbar macht, und alles, was frei über die Erdoberfläche fließt. Die Krümmung ergibt sich aus der Rotation der Erde um ihre Achse. Dies wurde zuerst von Gaspard C entdeckt. Coriolis, ein französischer Ingenieur des neunzehnten Jahrhunderts.
Wenn der Pfad eines Objekts über einer rotierenden Oberfläche in Bewegung gesetzt wird, krümmt sich das Objekt in Bezug auf Objekte auf dieser Oberfläche. Coriolis erklärte seine Position mit Hilfe mathematischer Formeln.
Der Coriolis-Effekt ist eine Kraft, die bewirkt, dass sich bewegte Objekte ablenken – in Bezug auf die Erde, nach rechts in der nördlichen Hemisphäre und nach links in der südlichen Hemisphäre. Dies liegt an der Rotation der Erde. Es ist eine wichtige meteorologische Kraft, die verwendet wird, um den Weg von Stürmen und die Bildung von zyklonischen Wettersystemen vorherzusagen.
Wikipedia definiert den Coriolis-Effekt als
„In der Physik ist die Coriolis-Kraft eine Trägheitskraft (auch fiktive Kraft genannt), die auf Objekte wirkt, die sich relativ zu einem rotierenden Referenzrahmen bewegen. In einem Referenzrahmen mit Drehung im Uhrzeigersinn wirkt die Kraft links von der Bewegung des Objekts.“
Warum tritt der Coriolis-Effekt auf?
Die Regionen nahe dem Äquator erhalten den direkten Sonnenstrahl. Die Wirkung der Sonne ist hier stärker als an den Polen. Die Gebiete in der Nähe des Äquators erleben das ganze Jahr über hohe Temperaturen. Aus diesem Grund ist die Luft in diesem Bereich warm. Warme Luft ist leicht und steigt nach oben in Richtung Atmosphäre. Kalte, dichte Luft von den Polen strömt herein, um ihren Platz einzunehmen. Luft strömt immer von einem Hochdruckbereich in einen Niederdruckbereich.
Die Erde ist in ständiger Bewegung. Diese Bewegung der Erde beeinflusst die Richtung der Winde, die von Norden und Süden in Richtung Äquator wehen. Ihr Weg wird durch die Rotation der Erde abgelenkt. Dies ist der Coriolis-Effekt. Dies ist der Grund, warum sich Windströme auf der Nordseite (nördliche Hemisphäre) gegen den Uhrzeigersinn drehen und die südlich des Äquators, der südlichen Hemisphäre, im Uhrzeigersinn drehen.
Ursachen des Coriolis-Effekts
Rotation der Erde
Es ist die Rotation der Erde, die den Coriolis-Effekt erzeugt, der eine Trägheitskraft ist. Die Erde dreht sich gegen den Uhrzeigersinn von West nach Ost um ihre Achse. Es wurde beobachtet, dass alles, was über eine große Entfernung über seiner Oberfläche fließt, abgelenkt wird. Dies geschieht, weil sich etwas frei über der Erdoberfläche bewegt, Die Erde bewegt sich schneller unter dem Objekt nach Osten.
Zunahme der Breite
Die Geschwindigkeit der Erdrotation nimmt mit zunehmender Breite ab. Damit erhöht sich der Coriolis-Effekt. Auf dem Äquator kann ein Pilot ohne erkennbare Ablenkung weiterfliegen. Wenn er sich ein wenig nördlich oder südlich des Äquators bewegt, wird er abgelenkt. In der Nähe der Pole erfährt der Pilot die meiste Ablenkung.
Geschwindigkeit der Erde
Die Geschwindigkeit der Erde, wenn sie sich um ihre Achse dreht, ist am Äquator schneller als an den Polen. Dies liegt daran, dass die Erde am Äquator im Durchmesser breiter und an den Polen schmaler ist.
Auswirkungen des Coriolis-Effekts
Wetter
Der stärkste Einfluss des Coriolis-Effekts ist auf das Wetter zu spüren, das durch die Rotation der Erde beeinflusst wird. Die Erde dreht sich um ihre eigene Achse und erzeugt Wettermuster. Der Coriolis-Effekt lässt Stürme in der südlichen Hemisphäre im Uhrzeigersinn und in der nördlichen Hemisphäre gegen den Uhrzeigersinn wirbeln.
Bewegung der Meeresströmungen
Da Strömungen durch die Bewegung des Windes über das Wasser des Ozeans angetrieben werden, beeinflusst der Coriolis-Effekt auch die Bewegung der Meeresströmungen.
Gyres
Viele der größten Strömungen des Ozeans zirkulieren um warme Hochdruckgebiete und erzeugen Wirbel, die als Gyres bezeichnet werden. Diese Luftwirbel haben eine spiralförmige Formation, die die durch den Coriolis-Effekt verursachte Ablenkung ist.
Westwinde
In der nördlichen Hemisphäre, oberhalb der subtropischen Höhen, und in der südlichen Hemisphäre, unterhalb der subtropischen Höhen, wehen Winde von Westen nach Osten. Diese Winde werden nach der Richtung, aus der sie kommen, Westwinde genannt. In der nördlichen Hemisphäre lenken diese Winde nach rechts und in der südlichen Hemisphäre nach links ab. So bewegen sich die Westwinde von den subtropischen Gebieten zu den Polen.
Bewegte Winde
Die Luft, die sich direkt nach Norden oder Süden bewegt, wird stark vom Coriolis-Effekt beeinflusst. Es verändert nicht nur den Luftstrom, sondern auch jeden Sprengkopf oder jede Rakete, die durch die Luft fliegt. Wenn eine ballistische Granate aufgrund des Coriolis-Effekts direkt vom Nordpol nach Süden abgefeuert wird, landet sie bis zu einem gewissen Grad westlich eines genau südlich platzierten Ziels.
In der nördlichen Hemisphäre dreht sich die Luft, die sich nach Süden bewegt, für den Coriolis-Effekt nach Westen. In der Nähe des Äquators scheint sich die nach Süden strömende Luft nach Westen zu bewegen, wenn sich die Erde nach Osten dreht. Infolgedessen sind nicht nur die Wetterbedingungen betroffen, sondern auch die Bewegungen von Flugzeugen und Booten.
Der Coriolis-Effekt wurde als Beobachtereffekt bezeichnet. Es wurde mit einem Passagier in einem fahrenden Zug verglichen, der ein anderes stationäres Objekt außerhalb des Zuges beobachtet. Die Person außerhalb des Zuges scheint sich zu bewegen. Ebenso scheinen sich Luftströmungen unter dem Coriolis-Effekt von ihrem ursprünglichen Weg zur Seite zu bewegen. Es ist jedoch der Beobachter, der sich bewegt. Die rotierende Erde kann mit einem fahrenden Zug verglichen werden. Es trägt einen Beobachter, der die Luft sieht, um die Richtung zu ändern. Die Richtungsänderung der Luft erfolgt immer nach Westen.
Bewegung rotierender Objekte
Die unsichtbare Kraft, die den Wind abzulenken scheint, ist die Corioliskraft. Die Corioliskraft gilt für Bewegungen an rotierenden Objekten. Es wird durch die Masse des Objekts und die Rotationsrate des Objekts bestimmt. Die Corioliskraft ist senkrecht zur Achse des Objekts. Die Erde dreht sich um ihre Achse von West nach Ost. Die Corioliskraft wirkt also in Nord-Süd-Richtung. Die Corioliskraft ist am Äquator Null.
Obwohl die Corioliskraft in mathematischen Gleichungen nützlich ist, gibt es eigentlich keine physikalische Kraft. Stattdessen bewegt sich nur der Boden mit einer anderen Geschwindigkeit als ein Objekt in der Luft.
In der nördlichen Hemisphäre passiert der Wind von Hochdrucksystemen rechts Niederdrucksysteme. Dadurch wirbelt das System gegen den Uhrzeigersinn. Niederdrucksysteme bringen normalerweise Stürme. Dies bedeutet, dass Hurrikane und andere Stürme in der nördlichen Hemisphäre gegen den Uhrzeigersinn wirbeln. In der südlichen Hemisphäre wirbeln Stürme im Uhrzeigersinn. Die Erde dreht sich im Vergleich zu anderen Planeten ziemlich langsam. Die langsame Rotation der Erde bedeutet, dass der Coriolis-Effekt nicht stark genug ist, um in kleinen Bewegungen gesehen zu werden, wie das Ablassen von Wasser in einer Badewanne.
Der Coriolis-Effekt nimmt mit zunehmender Geschwindigkeit eines Gegenstandes zu, er lenkt Luftströme und damit den Wind deutlich ab.
Schließlich ist der Coriolis-Effekt neben diesen Naturphänomenen auch für vom Menschen geschaffene Objekte wichtig. Einer der bedeutendsten Auswirkungen des Coriolis-Effekts ist das Ergebnis seiner ablenkenden Flugzeuge und Raketen.