Сила Кориоли́са оказывает огромное влияние на погоду на Земле. Именно она закручивает циклоны и антициклоны, а ещё влияет на направление пассатов и морских течений.
Сила названа в честь ученого Гаспара-Гюстава Кориолиса, который её открыл.
Описание силы Кориолиса звучит так:
Если тело движется по поверхности земли, то в северном полушарии оно все время отклоняется вправо, а в южном — влево.
Вообще, сила Кориолиса действует на все движущиеся объекты (даже на идущих людей). Мы рассмотрим её действие на примере воздуха.
Почему воздух не может двигаться прямо?
Сила Кориолиса возникает, потому что наша планета вращается вокруг своей оси, и все точки на поверхности планеты движутся вокруг оси вращения Земли. Но движутся они все с разной скоростью.
Посмотрите на рисунок — точка А на рисунке будет двигаться вокруг оси быстрее, чем Б.
Так происходит из-за того, что Земля — это шар. Каждая точка, вращаясь вокруг оси, описывает окружность, а центр этой окружности находится на оси вращения Земли.
Получается, что если точки находятся на разных широтах (как А и Б), то они описывают окружности разных радиусов. Чем ближе к полюсу, тем меньше радиус и короче длина круга, который описывает точка.
На экваторе самый длинный круг, значит точке, находящейся на экваторе, нужно пройти очень большое расстояние за один оборот вращения Земли вокруг своей оси. А точке, которая находится рядом с полюсом, надо пройти совсем короткий путь.
Чем ближе точка к экватору, тем больший круг она описывает при вращении вместе с планетой.
Время, за которое все точки проходят свои пути по окружностям, одинаково для всех точек, а расстояние — разное. Поэтому те точки, которые ближе к экватору, должны двигаться быстрее.
Точка А должна за то же время, что и точка Б, успеть сделать гораздо больший круг, поэтому движется она быстрее.
Чем ближе точка к экватору, тем быстрее она движется вокруг оси.
Теперь представим, что воздушная масса проходит путь от точки А до точки Б. Давайте понаблюдаем за этим движением.
Атмосфера вращается вместе с планетой, поэтому воздушная масса движется в направлении из А в Б и одновременно с этим совершает движение вокруг оси вращения Земли.
Поскольку она движется сразу в двух направлениях, у неё есть две разные скорости. Пусть скорость, с которой воздушная масса вращается вокруг оси Земли, будет называться «планетарной», а скорость перемещения воздушной массы из точки А в точку Б нас сейчас не будет интересовать, она может быть любой.
Теперь вспомним, что скорость вращения планеты не одинаковая на разных широтах: точка А вращается быстрее, чем Б. Это важнейшее исходное условие. Из-за этого воздушная масса в точке А также вращается быстрее, чем точка Б (ведь, как мы уже отмечали, атмосфера вращается вместе с планетой). В результате, когда воздушная масса окажется в точке Б, ее планетарная скорость по-прежнему будет выше, чем у точки Б.
Если воздушная масса не пойдет дальше точки Б – то спустя время её «планетарная» скорость станет такой же, как и у Б. Но изначально «планетарная» скорость воздушной массы выше!
Получается, что в точке Б воздушная масса будет вращаться быстрее, чем сама точка Б, и её как бы занесёт вперёд. В результате она окажется справа от изначальной траектории А-Б.
При движении из высоких широт в более низкие всё происходит наоборот: воздушная масса не обгоняет планету, а отстаёт от неё, и это опять же выглядит как отклонение вправо от изначальной траектории.
Так происходит в Северном полушарии. В Южном полушарии движущиеся объекты отклоняются, наоборот, влево.
Сила Кориолиса бесконечна на полюсах и постепенно уменьшается к экватору. На экваторе сила Кориолиса равна нулю.