Efekt Coriolisa: dlaczego burze się obracają.

Powietrze płynie w stronę środka niżu, więc dlaczego cyklony tropikalne wirują, zamiast po prostu wypełnić niż? Odpowiedź brzmi: żyjemy na obracającej się planecie.

Ziemia obraca się raz na około 24 godziny, więc Ω = 7,292 × 10⁻⁵ rad/s. Gdy opisujesz ruch z punktu widzenia obracającej się Ziemi, poruszający się obiekt wydaje się być odpychany na bok przez pozorną siłę zwaną efektem Coriolisa. Patrząc z zewnątrz, nic go nie popycha — to podłoże obraca się pod nim. W obracającym się układzie odniesienia przyspieszenie wynosi a = −2 Ω × v i zawsze jest prostopadłe do kierunku ruchu.

W przypadku ruchu wzdłuż powierzchni Ziemi liczy się ta część obrotu Ziemi, która jest pionowa na danej szerokości geograficznej φ. To daje parametr Coriolisa

f = 2 Ω sin φ

• Na szerokości geograficznej 45°: f = 2 × 7,292 × 10⁻⁵ × 0,707 ≈ 1,03 × 10⁻⁴ s⁻¹.
• Na biegunach (90°): f osiąga maksimum i wynosi około 1,46 × 10⁻⁴ s⁻¹.
• Na równiku (0°): f = 0. Przy ruchu poziomym nie występuje boczne pchnięcie.

To pchnięcie jest bardzo małe. Wiatr o prędkości 10 m/s na szerokości geograficznej 45° doświadcza przyspieszenia f × v wynoszącego zaledwie około 0,001 m/s², czyli około dziesięć tysięcy razy słabszego niż grawitacja. Ma ono znaczenie, ponieważ wiatry i prądy oceaniczne działają przez godziny, dni i tysiące kilometrów.

W którą stronę? Na półkuli północnej poruszające się powietrze odchyla się w prawo. Na półkuli południowej odchyla się w lewo.

Wyobraź sobie teraz powietrze napływające do środka obszaru niskiego ciśnienia. Na północy każda porcja powietrza jest odchylana w prawo, więc zamiast dotrzeć do środka, zakręca wokół niego. Cały układ krąży przeciwnie do ruchu wskazówek zegara (patrząc z góry) wokół niżu na półkuli północnej oraz zgodnie z ruchem wskazówek zegara na półkuli południowej. Tarcie przy powierzchni sprawia, że część powietrza nadal spiralnie napływa do środka, dzięki czemu burza otrzymuje energię.

W pobliżu równika ten efekt zanika, ponieważ f → 0. Cyklony tropikalne prawie nigdy nie powstają w odległości około 5° szerokości geograficznej (czyli mniej więcej 500 km) od równika, ponieważ spin jest zbyt mały, aby uporządkować wiatr.