Wat is het Coriolis-effect?
De meeste mensen zouden, als ze naar het Coriolis-effect worden gevraagd, waarschijnlijk zeggen dat het iets te maken had met de richting waarin water door de gootsteen of in een toilet wervelt. Het basisprincipe is gerelateerd, omdat het rotatie betreft, maar de waarheid is iets anders. Het Coriolis-effect werkt op een veel grotere schaal.
Vernoemd naar Gaspard-Gustave Coriolis, de Franse wetenschapper die het effect in een artikel uit 1835 beschreef, wordt het Coriolis-effect meestal gedefinieerd als de schijnbare verplaatsing of beweging van een object uit zijn pad als gevolg van de rotatie van het waarnemingskader. In dit geval wordt het waarnemingskader over het algemeen als de aarde beschouwd, hoewel het elk roterend lichaam kan zijn. Het sleutelwoord om hier te overwegen is "duidelijk". Het Coriolis-effect verplaatst een object niet, noch is het effect afhankelijk van een externe kracht. In zijn meest basale vorm kan worden gezegd dat het Coriolis-effect wordt veroorzaakt door traagheid, of de neiging van een object om in de rusttoestand of beweging te blijven waarin het zich al bevindt.
Stel je een vlinder voor op een strandbal om een idee te krijgen van hoe het Coriolis-effect werkt. De vlinder zit op een punt in de buurt van de bovenkant van de bal en besluit te vliegen naar een klein stipje pollen dat op de horizontale middellijn van de bal zit, of de evenaar. Als de bal niet beweegt, beweegt de vlinder in een rechte lijn naar het stuifmeel. Als de bal echter roteert, vliegt de vlinder in een rechte lijn naar het stuifmeel, maar tegen de tijd dat het komt waar het stuifmeel was, heeft de rotatie van de bal hem verplaatst en lijkt de vlinder een gebogen pad te hebben genomen . In werkelijkheid was het pad van de vlinder recht, maar een waarnemer die de vlinder bekijkt, ziet een gebogen pad ten opzichte van de bal, die roteert. Dit is het Coriolis-effect in actie.
De verschuiving van het pad van een object veroorzaakt door het Coriolis-effect hangt af van de positie van het object ten opzichte van het roterende lichaam. Op het noordelijk halfrond van de aarde schuift het Coriolis-effect objecten naar rechts. Op het zuidelijk halfrond verschuiven objecten naar links. Aangezien deze verschuivingen verband houden met de rotatie van het observatiekader ten opzichte van het object, dat wil zeggen de rotatie van de aarde, verschillen in breedtegraad of afstand tot de evenaar, gemeten langs een denkbeeldige lijn loodrecht op de evenaar, kan een verschil maken in het waargenomen effect. Dit komt door het feit dat de rotatiesnelheid van de aarde verandert afhankelijk van hoe ver van de evenaar de meting wordt uitgevoerd. De snelheid van het waargenomen object beïnvloedt ook de waargenomen verplaatsing.
Een aantal wetenschappelijke disciplines maken gebruik van het Coriolis-effect en zijn permutaties. Meteorologie, of de wetenschap van atmosferisch gedrag en observatie, houdt rekening met het Coriolis-effect bij het bestuderen van orkaanvorming en beweging, terwijl astrofysici, of wetenschappers die sterren bestuderen, het zien bij het bestuderen van zonnevlekken en andere stellaire fenomenen. Navigators en kanonniers moeten het berekenen in berekeningen, net als piloten. Elk systeem dat een roterend referentiekader gebruikt, moet op de een of andere manier rekening houden met het Coriolis-effect.