Вправо, вправо (эффект Кориолиса)

Понимание направления движения погоды на вращающейся Земле

• Делиться
• флипборд
• Эл. адрес

Рашель Облэк — преподаватель естественных наук K-12 и автор учебников по естественным наукам Холта Макдугала. Она специализируется на климате и погоде.

Сила Кориолиса описывает . всех свободно движущихся объектов, включая ветер, отклоняться вправо от пути их движения в северном полушарии (и влево в южном полушарии). Поскольку эффект Кориолиса является очевидный движения (в зависимости от положения наблюдателя), визуализировать влияние на ветры планетарного масштаба не так-то просто. С помощью этого руководства вы поймете, почему ветры отклоняются вправо в северном полушарии и влево в южном полушарии.

История

Начнем с того, что эффект Кориолиса был назван в честь Гаспара Гюстава де Кориолиса, впервые описавшего это явление в 1835 году.

Ветры дуют из-за разницы давлений. Это известно как сила градиента давления. Подумайте об этом так: если вы сожмете воздушный шар с одного конца, воздух автоматически пойдет по пути наименьшего сопротивления и пойдет в область с более низким давлением. Ослабьте хватку, и воздух вернётся в ту область, которую вы (ранее) сжимали. Воздух работает примерно так же. В атмосфере центры высокого и низкого давления имитируют сжатие ваших рук в примере с воздушным шаром. Чем больше разница между двумя областями давления, тем выше скорость ветра.

Кориолисов поворот вправо

Теперь давайте представим, что вы находитесь далеко от земли и наблюдаете за штормом, движущимся в какую-то область. Поскольку вы никак не связаны с землей, вы наблюдаете за вращением Земли как посторонний. Вы видите, как все движется как система, когда Земля движется со скоростью примерно 1070 миль в час (1670 км/ч) на экваторе. Вы бы не заметили никаких изменений в направлении бури. Казалось бы, буря движется по прямой.

Однако на земле вы движетесь с той же скоростью, что и планета, и вы увидите бурю с другой точки зрения. Во многом это связано с тем, что скорость вращения Земли зависит от вашей широты. Чтобы найти скорость вращения там, где вы живете, возьмите косинус вашей широты и умножьте его на скорость на экваторе или перейдите на сайт «Спросите астрофизика» для более подробного объяснения. Для наших целей вам в основном нужно знать, что объекты на экваторе перемещаются быстрее и дальше в день, чем объекты в более высоких или более низких широтах.

А теперь представьте, что вы парите точно над Северным полюсом в космосе. Вращение Земли, если смотреть с точки зрения Северного полюса, против часовой стрелки.Если бы вы бросили мяч наблюдателю, находящемуся на широте около 60 градусов северной широты на невращающийся земля, мяч будет лететь по прямой, чтобы его поймал друг. Однако, поскольку земля вращается под вами, брошенный вами мяч не попадет в цель, потому что земля отбрасывает вашего друга от вас! Имейте в виду, что мяч ВСЕ ЕЩЕ движется по прямой линии, но сила вращения заставляет его появляться что мяч отклоняется вправо.

Кориолис Южное полушарие

В Южном полушарии все наоборот. Представьте, что вы стоите на Южном полюсе и видите вращение Земли. Казалось бы, Земля вращается по часовой стрелке. Если не верите, попробуйте взять мяч и покрутить его на веревочке.

1. Прикрепите небольшой шарик к веревке длиной около 2 футов.
2. Вращайте мяч против часовой стрелки над головой и смотрите вверх.
3. Хотя вы вращаете мяч против часовой стрелки и НЕ меняете направление, если посмотреть на мяч, кажется, что он движется по часовой стрелке от центральной точки!
4. Повторите процесс, глядя на мяч. Заметили изменение?

На самом деле направление вращения не меняется, но появляется чтобы изменился. В южном полушарии наблюдатель, бросающий мяч другу, увидит, как мяч отклоняется влево. Опять же, помните, что мяч на самом деле движется по прямой.

Если мы снова воспользуемся тем же примером, представьте теперь, что ваш друг отошел еще дальше. Поскольку Земля имеет примерно сферическую форму, экваториальная область должна пройти большее расстояние за те же 24 часа, чем область более высокой широты. Следовательно, скорость экваториальной области больше.

Силе Кориолиса своим движением обязан ряд погодных явлений, в том числе: