Coriolisvoimasta

Coriolisvoima on kuvitteellinen voima, joka ilmenee tarkasteltaessa liikettä pyörivässä referenssijärjestelmässä, kuten Maapallon pinnan suhteen. Kun kappaleen nopeus v mitataan Maapallon kiertoliikkeen kontekstissa, havaittu lisävoima noudattaa F_C = -2m(Ω × v). Tässä m on massa ja Ω on Maapallon pyörimisvektori, jonka suuruus on noin 7,2921159 × 10^-5 s^-1 ja joka osoittaa pohjoisnavan suuntaisesti. Coriolisvoima on ns. kuvitteellinen voima, sillä se ilmenee vain pyörivässä (ei-inertiaalissa) referenssijärjestelmässä.

Synty ja ominaisuudet. Coriolisvoima riippuu sekä kiertoliikkeen nopeudesta että liikkeen suunnasta suhteessa kiertoliikkeeseen. Maapallolla sen suuruus sulkeutuu Coriolis-parametriin f = 2Ω sin φ, missä φ on leveyspiiri. Tämä tarkoittaa, että deflektio on suurin korkeilla leveleillä ja suurin nopeudella; equatorilla deflektio on nolla. Voima on suunnattu vuorotellen oikealle pohjoisella pallonpuoliskolla ja vasemmalle eteläisellä pallonpuoliskolla, mikä muokkaa ilmaston ja merivirtojen suuria kuvioita.

Merkitys. Coriolisvoima on keskeinen tekijä meteorologiassa ja oceanografiassa. Se vaikuttaa geostrofiseen tasapainoon, jolloin painegradientin ja Coriolisvoiman yhteisvaikutus selittää suurimittakaavojen tuulet ja merivirrat sekä muodostaen koostuneita kiertoliikkeitä kuten subtrooppisia ja keskiekkorantojen kiertoliikkeitä. Pienissä mittakaavoissa, kuten pudonneen esineen kulkureitissä tai päivän mittakaavan liikkeissä, vaikutus on hyvin pieni ja usein sivuutetaan käytännössä.

Koe- ja havainnointikäytännöt. Coriolisvoimaa havainnoidaan paremmin suurilla alueilla, kuten ilmakehän ja valtamerien virtauksissa, sekä Foucaultin pendulumin avulla, joka havainnollistaa Maapallon pyörimisliikettä. Pienissä mittakaavoissa vaikutus on vaikea havaita, mutta tarkkuusmittauksissa ja pitkän aikavälin projekteissa sille on merkitystä.

---