Mikä on Coriolis -vaikutus?

Useimmat ihmiset, jos heiltä kysytään Coriolis -vaikutuksesta, sanoisivat luultavasti, että sillä oli jotain tekemistä sen kanssa, että vesi pyörii pesualtaassa tai wc: ssä. Perusperiaate liittyy toisiinsa, koska siihen liittyy kierto, mutta totuus on hieman erilainen. Coriolis -vaikutus toimii paljon laajemmassa mittakaavassa.
Nimetty Gaspard-Gustave Corioliksen, ranskalaisen tiedemiehen mukaan, joka kuvasi vaikutuksen 1835-asiakirjassa, Coriolis-efekti määritellään yleisesti kohteen näennäiseksi siirtymiseksi tai liikkeeksi sen tieltä havaintokehyksen pyörimisen vuoksi. Tässä tapauksessa havaintokehyksen katsotaan yleensä olevan maa, vaikka se voi olla mikä tahansa pyörivä kappale. Avainsana, joka tässä on otettava huomioon, on “ilmeinen”. Coriolis -efekti ei todellakaan siirrä esinettä, eikä vaikutus ole riippuvainen ulkopuolisesta voimasta. Perusasiassa Coriolis -ilmiön voidaan sanoa johtuvan hitaudesta tai kohteen taipumuksesta pysyä levossa tai liikkeessä, jossa se jo on.

Saadaksesi käsityksen siitä, miten Coriolis -vaikutus toimii, kuvittele perhonen rantapallolla. Perhonen istuu kohdassa lähellä pallon yläosaa ja päättää lentää pieneen siitepölypisteeseen, joka on kiinni pallon vaakasuorassa keskiviivassa tai päiväntasaajalla. Jos pallo ei liiku, perhonen kulkee suoraan siitepölyyn. Kuitenkin, jos pallo pyörii, perhonen lentää kohti siitepölyä suorassa linjassa, mutta siihen mennessä, kun se saavuttaa siitepölyn, pallon pyöriminen on siirtänyt sen ja perhonen näyttää kulkeneen kaarevaa polkua . Todellisuudessa perhonen polku oli suora, mutta perhosta katsova tarkkailija näkee kaarevan polun suhteessa pyörivään palloon. Tämä on Coriolis -vaikutus toiminnassa.

Coriolis -vaikutuksen aiheuttama esineen polun siirtyminen riippuu kohteen asennosta suhteessa pyörivään kappaleeseen. Maan pohjoisella pallonpuoliskolla Coriolis -vaikutus siirtää esineitä oikealle. Eteläisellä pallonpuoliskolla esineet siirtyvät vasemmalle. Koska nämä siirtymät liittyvät havaintokehyksen kiertoon suhteessa kohteeseen, eli maan pyöriminen, leveysasteiden erot tai etäisyys päiväntasaajalta mitattuna kuvitteellisella viivalla, joka on suorassa kulmassa päiväntasaajaan nähden, voivat vaikuttaa havaittu vaikutus. Tämä johtuu siitä, että maapallon pyörimisnopeus muuttuu sen mukaan, kuinka kaukana päiväntasaajalta mittaus tehdään. Havaittavan kohteen nopeus vaikuttaa myös havaittuun siirtymään.

Useat tieteenalat hyödyntävät Coriolis -vaikutusta ja sen muunnelmia. Meteorologia tai tiede ilmakehän käyttäytymisestä ja havainnoinnista ottaa Coriolis -vaikutuksen huomioon tutkiessaan hurrikaanien muodostumista ja liikettä, kun taas astrofyysikot tai tutkijat, jotka tutkivat tähtiä, näkevät sen tutkiessaan auringonpilkkuja ja muita tähtien ilmiöitä. Navigaattorien ja ampujat on otettava se laskelmiin, samoin kuin lentäjät. Jokaisen järjestelmän, joka käyttää pyörivää viitekehystä, on otettava huomioon Coriolis -ilmiö tavalla tai toisella.