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コリオリ効果


学習目標
1. コリオリ効果とは?
2. コリオリ効果の原因は?
3. コリオリ効果の影響
コリオリ効果とは?

地球の表面に対して直線的な経路で移動するオブジェクト (風、飛行機、ミサイル、海流など) の見かけのたわみは、コリオリ効果またはコリオリ力として知られています。

例えば、地上から見ると、まっすぐ北に飛んでいる飛行機は、曲がった道を進んでいるように見えます。

これは、1835 年にフランスの科学者であり数学者である Gaspard-Gustave de Coriolis によって最初に説明されました。たわみの強さは、さまざまな緯度での地球の自転速度に比例します。赤道から離れて極に向かって移動するにつれて、コリオリ効果はより極端になります。

コリオリ効果は対地速度 (または風速) によって変化し、極で最大になり、赤道でゼロになります。

コリオリ効果の原因は?

コリオリ効果の主な原因は地球の自転です。地球が自転軸を中心に反時計回りに自転しているため、地表から遠く離れた場所を飛んだり流れたりするものはすべてそらされます。これは、何かが地球の表面上を自由に移動すると、地球がその物体の下をより速い速度で東に移動するために発生します。

緯度が高くなり、地球の自転速度が遅くなると、コリオリ効果が大きくなります。赤道自体に沿って飛行するパイロットは、明らかな偏向なしに赤道に沿って飛行を続けることができます。ただし、赤道の少し北または南にあると、パイロットは偏向します。パイロットの飛行機は、極に近づくにつれて、可能な限り最大のたわみを経験します。

ハリケーンは、たわみの緯度変動によっても形成されます。これらの嵐は、十分なコリオリ回転がないため、赤道から 5 度以内では形成されません。赤道のさらに北に移動すると、熱帯性暴風雨が回転し始め、ハリケーンを形成するように強まる可能性があります。地球の自転と緯度の速度に加えて、オブジェクト自体の移動が速ければ速いほど、たわみが大きくなります。

コリオリ効果によるたわみの方向は、地球上のオブジェクトの位置によって異なります。北半球では物体は右に曲がり、南半球では左に曲がります。

コリオリ効果の影響は?

風のたわみ

空気が地球の表面から上昇すると、空気が地球のさまざまな種類の地形を横切って移動する必要がなくなるため、抵抗が少なくなるため、表面上の速度が増加します。物体の速度が上がるとコリオリ効果が大きくなるため、空気の流れが大きく変わります。

北半球では、これらの風は右にらせん状に巻き、南半球では左にらせん状に巻きます。これにより、通常、亜熱帯地域から極に移動する西風が発生します。

海流のたわみ

コリオリ効果は、海流の動きにも影響を与えます。海流は、海の水面を横切る風によって動かされるからです。大洋の最大の海流の多くは、循環と呼ばれる温暖で高圧の領域を循環しています。コリオリ効果は、これらの渦巻きにらせんパターンを作成します。

飛行機やミサイルなどの人工物への影響

コリオリ効果は、航空機やミサイルなどの人工物が地球上を長距離移動する場合に特に大きな影響を与えます。地球が自転していない場合、コリオリ効果はなく、パイロットは目的地までまっすぐに飛行できます。ただし、コリオリ効果により、パイロットは飛行機の下の地球の動きを常に修正する必要があります。この修正がなければ、飛行機は意図した目的地以外の場所に着陸します。

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