Coriolisrotasjonen: hvorfor stormer roterer

Luften strømmer mot et lavtrykkssentrum, så hvorfor roterer tropiske sykloner i stedet for bare å fylle seg opp? Svaret er at vi lever på en roterende planet.

Jorda roterer én gang på omtrent 24 timer, så Ω = 7,292 × 10⁻⁵ rad/s. Når du beskriver bevegelse fra den roterende jordas synsvinkel, ser det ut som om et objekt i bevegelse blir dyttet sidelengs av en tilsynelatende kraft som kalles Corioliseffekten. Sett utenfra er det ingenting som dytter objektet; bakken roterer under det. I det roterende referansesystemet er akselerasjonen a = −2 Ω × v, som alltid står vinkelrett på bevegelsen.

For bevegelse langs bakken er det den delen av jordas rotasjon som er vertikal ved breddegraden din φ, som betyr noe. Det gir Coriolis-parameteren

f = 2 Ω sin φ

• Ved 45° breddegrad: f = 2 × 7,292 × 10⁻⁵ × 0,707 ≈ 1,03 × 10⁻⁴ s⁻¹.
• Ved polene (90°): f er størst, omtrent 1,46 × 10⁻⁴ s⁻¹.
• Ved ekvator (0°): f = 0. Det finnes ingen sideveis kraft for horisontal bevegelse.

Kraften er svært liten. En vind på 10 m/s ved 45° opplever en akselerasjon på f × v, som bare er omtrent 0,001 m/s², rundt ti tusen ganger svakere enn gravitasjon. Den har betydning fordi vinder og havstrømmer virker over timer, dager og tusenvis av kilometer.

Hvilken vei? På den nordlige halvkule blir luft i bevegelse avbøyd mot høyre. På den sørlige halvkule blir den avbøyd mot venstre.

Tenk deg nå at luft strømmer inn mot et lavtrykksentrum. På den nordlige halvkule blir hver luftpartikkel dreid mot høyre, så i stedet for å nå sentrum bøyer den rundt det. Hele systemet sirkulerer mot klokka (sett ovenfra) rundt et lavtrykk på den nordlige halvkule, og med klokka på den sørlige halvkule. Friksjon nær overflaten gjør at noe av luften fortsatt spiraler innover, noe som holder stormen i gang.

Nær ekvator blir effekten svakere fordi f → 0. Tropiske sykloner dannes nesten aldri innenfor omtrent 5° breddegrad (omtrent 500 km) fra ekvator, fordi det ikke er nok spinn til å organisere vindene.