Τι είναι το φαινόμενο Coriolis;

Οι περισσότεροι άνθρωποι, αν ρωτηθούν για το φαινόμενο Coriolis, πιθανότατα θα έλεγαν ότι είχε να κάνει με την κατεύθυνση που το νερό στροβιλίζεται στον νεροχύτη ή σε μια τουαλέτα. Η βασική αρχή σχετίζεται, καθώς περιλαμβάνει περιστροφή, αλλά η αλήθεια είναι ελαφρώς διαφορετική. Το φαινόμενο Coriolis λειτουργεί σε πολύ μεγαλύτερη κλίμακα.
Ονομάστηκε από τον Gaspard-Gustave Coriolis, τον Γάλλο επιστήμονα που περιέγραψε το φαινόμενο σε μια εργασία του 1835, το φαινόμενο Coriolis ορίζεται συνήθως ως η φαινομενική μετατόπιση ή κίνηση ενός αντικειμένου από την πορεία του λόγω της περιστροφής του πλαισίου παρατήρησης. Σε αυτήν την περίπτωση, το πλαίσιο παρατήρησης θεωρείται γενικά η Γη, αν και μπορεί να είναι οποιοδήποτε περιστρεφόμενο σώμα. Η λέξη κλειδί που πρέπει να λάβετε υπόψη εδώ είναι “φαινομενική”. Το φαινόμενο Coriolis δεν κινεί πραγματικά ένα αντικείμενο, ούτε το αποτέλεσμα εξαρτάται από μια εξωτερική δύναμη. Στην πιο βασική του μορφή, το φαινόμενο Coriolis μπορεί να ειπωθεί ότι προκαλείται από την αδράνεια ή την τάση ενός αντικειμένου να παραμένει σε κατάσταση ηρεμίας ή κίνησης στην οποία βρίσκεται ήδη.

Για να πάρετε μια ιδέα για το πώς λειτουργεί το φαινόμενο Coriolis, φανταστείτε μια πεταλούδα σε μια μπάλα παραλίας. Η πεταλούδα κάθεται σε ένα σημείο κοντά στην κορυφή της μπάλας και αποφασίζει να πετάξει σε ένα μικρό κομμάτι γύρης κολλημένο στην οριζόντια κεντρική γραμμή της μπάλας ή στον ισημερινό. Εάν η μπάλα δεν κινείται, η πεταλούδα θα ταξιδέψει σε ευθεία γραμμή προς τη γύρη. Ωστόσο, εάν η μπάλα περιστρέφεται, η πεταλούδα θα πετάξει προς τη γύρη σε ευθεία γραμμή, αλλά μέχρι να φτάσει εκεί που ήταν η γύρη, η περιστροφή της μπάλας θα την έχει μετακινήσει και η πεταλούδα θα φαίνεται να έχει πάρει μια καμπύλη διαδρομή . Στην πραγματικότητα, η διαδρομή της πεταλούδας ήταν ευθεία, αλλά ένας παρατηρητής που παρακολουθεί την πεταλούδα θα δει μια καμπύλη διαδρομή σε σχέση με την μπάλα, η οποία περιστρέφεται. Αυτό είναι το φαινόμενο Coriolis σε δράση.

Η μετατόπιση της διαδρομής ενός αντικειμένου που προκαλείται από το φαινόμενο Coriolis εξαρτάται από τη θέση του αντικειμένου σε σχέση με το περιστρεφόμενο σώμα. Στο βόρειο ημισφαίριο της Γης, το φαινόμενο Coriolis μετατοπίζει τα αντικείμενα προς τα δεξιά. Στο νότιο ημισφαίριο, τα αντικείμενα μετατοπίζονται προς τα αριστερά. Δεδομένου ότι αυτές οι μετατοπίσεις σχετίζονται με την περιστροφή του πλαισίου παρατήρησης σε σχέση με το αντικείμενο, δηλαδή, η περιστροφή της Γης, οι διαφορές στο γεωγραφικό πλάτος ή η απόσταση από τον ισημερινό, όπως μετράται κατά μήκος μιας νοητής γραμμής σε ορθή γωνία προς τον ισημερινό, μπορεί να κάνει τη διαφορά το παρατηρούμενο αποτέλεσμα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η ταχύτητα περιστροφής της Γης αλλάζει ανάλογα με το πόσο μακριά από τον ισημερινό γίνεται η μέτρηση. Η ταχύτητα του αντικειμένου που παρατηρείται επηρεάζει επίσης την παρατηρούμενη μετατόπιση.

Ορισμένοι επιστημονικοί κλάδοι χρησιμοποιούν το φαινόμενο Coriolis και τις μεταθέσεις του. Η μετεωρολογία, ή η επιστήμη της ατμοσφαιρικής συμπεριφοράς και παρατήρησης, λαμβάνει υπόψη το φαινόμενο Coriolis στη μελέτη του σχηματισμού και της κίνησης των τυφώνων, ενώ οι αστροφυσικοί ή οι επιστήμονες που μελετούν τα αστέρια, το βλέπουν στη μελέτη των ηλιακών κηλίδων και άλλων αστρικών φαινομένων. Οι πλοηγοί και οι πυροβολητές πρέπει να το συνυπολογίσουν στους υπολογισμούς, όπως και οι πιλότοι. Οποιοδήποτε σύστημα χρησιμοποιεί ένα περιστρεφόμενο πλαίσιο αναφοράς θα πρέπει να λαμβάνει υπόψη το φαινόμενο Coriolis με τον ένα ή τον άλλο τρόπο.