De draaiing van Coriolis: waarom stormen ronddraaien

Lucht stroomt naar een middelpunt met lage druk. Waarom draaien tropische cyclonen dan in plaats van zich gewoon op te vullen? Het antwoord is dat we op een draaiende planeet leven.

De aarde draait ongeveer één keer in 24 uur rond, dus Ω = 7,292 × 10⁻⁵ rad/s. Als je beweging beschrijft vanuit het standpunt van de draaiende aarde, lijkt een bewegend voorwerp zijwaarts te worden geduwd door een schijnbare kracht die het Corioliseffect wordt genoemd. Als je van buitenaf kijkt, duwt niets het voorwerp; de grond draait eronderdoor. In het draaiende referentiestelsel is de versnelling a = −2 Ω × v, die altijd haaks op de beweging staat.

Voor beweging langs de grond is het deel van de draaiing van de aarde dat op jouw breedtegraad φ verticaal staat, van belang. Dat geeft de Coriolisparameter

f = 2 Ω sin φ

• Op 45° breedtegraad: f = 2 × 7,292 × 10⁻⁵ × 0,707 ≈ 1,03 × 10⁻⁴ s⁻¹.
• Bij de polen (90°): f is het grootst, ongeveer 1.46 × 10⁻⁴ s⁻¹.
• Op de evenaar (0°): f = 0. Er is geen zijwaartse duw bij horizontale beweging.

De duw is heel klein. Een wind van 10 m/s op 45° voelt een versnelling f × v van slechts ongeveer 0.001 m/s², ongeveer tienduizend keer zwakker dan de zwaartekracht. Toch is dit belangrijk, omdat winden en zeestromingen uren, dagen en duizenden kilometers lang invloed hebben.

Welke kant op? Op het Noordelijk Halfrond wordt bewegende lucht naar rechts afgebogen. Op het Zuidelijk Halfrond wordt de lucht naar links afgebogen.

Stel je nu voor dat lucht naar een lagedrukmiddelpunt toe stroomt. In het noorden wordt elk luchtpakketje naar rechts afgebogen. In plaats van het middelpunt te bereiken, stroomt de lucht er dus omheen. Het hele systeem draait op het Noordelijk Halfrond (van bovenaf gezien) tegen de klok in rond een lagedrukgebied, en op het Zuidelijk Halfrond met de klok mee. Door wrijving vlak bij het oppervlak kan een deel van de lucht toch naar binnen spiralen, waardoor de storm energie blijft krijgen.

Vlak bij de evenaar verdwijnt het effect, omdat f → 0. Tropische cyclonen ontstaan bijna nooit binnen ongeveer 5° breedtegraad (ongeveer 500 km) van de evenaar, omdat er niet genoeg draaiing is om de winden te organiseren.