1. اثر کوریولیس چیست؟ |
2. چه چیزی باعث اثر کوریولیس می شود؟ |
3. تأثیر اثر کوریولیس |
انحراف ظاهری اجسام (مانند بادها، هواپیماها، موشکها و جریانهای اقیانوسی) که در یک مسیر مستقیم نسبت به سطح زمین حرکت میکنند، به عنوان اثر کوریولیس یا نیروی کوریولیس شناخته میشود.
به عنوان مثال، هنگامی که از روی زمین در زیر مشاهده می شود، هواپیمایی که در مسیر مستقیم شمال پرواز می کند، به نظر می رسد که مسیری منحنی را طی می کند.
اولین بار توسط یک دانشمند و ریاضیدان فرانسوی به نام گاسپارد-گوستاو دو کوریولیس در سال 1835 توضیح داده شد. قدرت انحراف متناسب با سرعت چرخش زمین در عرض های جغرافیایی مختلف است. با دورتر شدن از استوا به سمت قطب ها، اثر کوریولیس شدیدتر می شود.
اثر کوریولیس با سرعت زمین (یا سرعت باد) تغییر می کند و در قطب ها بیشترین و در استوا صفر است.
چرخش زمین عامل اصلی اثر کوریولیس است. همانطور که زمین در جهت خلاف جهت عقربه های ساعت بر روی محور خود می چرخد، هر چیزی که در فاصله طولانی از سطح آن در حال پرواز یا جریان باشد منحرف می شود. این به این دلیل اتفاق می افتد که وقتی چیزی آزادانه بالای سطح زمین حرکت می کند، زمین با سرعت بیشتری در زیر جسم به سمت شرق حرکت می کند.
با افزایش عرض جغرافیایی و کاهش سرعت چرخش زمین، اثر کوریولیس افزایش می یابد. خلبانی که در امتداد خط استوا پرواز می کند می تواند بدون هیچ گونه انحراف ظاهری به پرواز در امتداد استوا ادامه دهد. با این حال، کمی به سمت شمال یا جنوب خط استوا، و خلبان منحرف می شود. هواپیمای خلبان با نزدیک شدن به قطب ها بیشترین انحراف ممکن را تجربه می کند.
طوفان ها نیز به دلیل تغییرات عرضی در انحراف تشکیل می شوند. این طوفانها در پنج درجه از خط استوا شکل نمیگیرند، زیرا چرخش کوریولیس به اندازه کافی وجود ندارد. همانطور که به سمت شمال استوا حرکت می کنیم، طوفان های استوایی می توانند شروع به چرخش و تقویت کنند تا طوفان هایی را تشکیل دهند. علاوه بر سرعت چرخش و عرض جغرافیایی زمین، هرچه خود جسم سریعتر حرکت کند، انحراف بیشتری خواهد داشت.
جهت انحراف از اثر کوریولیس به موقعیت جسم روی زمین بستگی دارد. در نیمکره شمالی، اجسام به سمت راست منحرف می شوند، در حالی که در نیمکره جنوبی به سمت چپ منحرف می شوند.
انحراف بادها
همانطور که هوا از سطح زمین خارج می شود، سرعت آن بر روی سطح افزایش می یابد، زیرا نیروی کشش کمتری وجود دارد زیرا هوا دیگر مجبور نیست در بسیاری از انواع شکل های زمین حرکت کند. از آنجایی که اثر کوریولیس با افزایش سرعت جسم افزایش می یابد، جریان هوا را به طور قابل توجهی منحرف می کند.
در نیمکره شمالی این بادها مارپیچی به سمت راست و در نیمکره جنوبی به سمت چپ می چرخند. این معمولاً باعث ایجاد بادهای غربی می شود که از مناطق نیمه گرمسیری به سمت قطب ها حرکت می کنند.
انحراف جریان های اقیانوسی
اثر کوریولیس همچنین بر حرکت جریانهای اقیانوس تأثیر میگذارد، زیرا جریانها توسط باد در حال حرکت در آبهای اقیانوس هدایت میشوند. بسیاری از بزرگترین جریانهای اقیانوس در اطراف مناطق گرم و پرفشار به نام gyres گردش میکنند. اثر کوریولیس الگوی مارپیچی را در این چرخها ایجاد میکند.
تأثیر بر اقلام ساخت بشر مانند هواپیما و موشک
اثر کوریولیس تأثیر قابل توجهی بر اقلام ساخت بشر مانند هواپیماها و موشک ها دارد، به ویژه هنگامی که مسافت های طولانی را بر روی زمین طی می کنند. اگر زمین نمی چرخید، اثر کوریولیس وجود نداشت و بنابراین خلبان می توانست در مسیر مستقیم به سمت مقصد پرواز کند. با این حال، به دلیل اثر کوریولیس، خلبان باید دائماً حرکت زمین را در زیر هواپیما تصحیح کند. بدون این اصلاح، هواپیما در جایی غیر از مقصد مورد نظر فرود می آید.