コリオリの力と低気圧の渦
回転する地球の上では、まっすぐ動かしたつもりの風や物体の軌跡が見かけ上カーブします。回転の速さ・緯度・初速の向きを変えて、曲がり方と低気圧の渦の巻き方を体感します。
+35°
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アニメーション
コリオリ係数 f = 2Ω sinφ
—
曲がる向き(北半球=右)
—
慣性円の半径 r = v/|f|
—
一周の周期 T = 2π/|f|
—
回転盤(地面に固定した観測者から見た軌跡)
低気圧まわりの風(中心へ向かう空気が曲げられる)
地球は西から東へ自転しています。地面に立つ私たちも一緒に回っているため、空気や物体がまっすぐ動いても、地面から見ると進路が横にそれて見えます。この見かけの力がコリオリの力です。
曲がりの強さは緯度で決まる係数 f = 2Ω sinφ(コリオリパラメータ)で表され、北半球では進行方向の右へ、南半球では左へそれます。赤道(φ=0)では sinφ=0 なので曲がりません。
その結果、低気圧の中心へ吸い込まれる空気は曲げられ、北半球では反時計回り、南半球では時計回りの渦になります。スライダーで緯度・自転の速さ・初速の向きを変え、軌跡と渦の巻き方を確かめましょう。
曲がりの強さは緯度で決まる係数 f = 2Ω sinφ(コリオリパラメータ)で表され、北半球では進行方向の右へ、南半球では左へそれます。赤道(φ=0)では sinφ=0 なので曲がりません。
その結果、低気圧の中心へ吸い込まれる空気は曲げられ、北半球では反時計回り、南半球では時計回りの渦になります。スライダーで緯度・自転の速さ・初速の向きを変え、軌跡と渦の巻き方を確かめましょう。
いま何が起きている?
ここがポイント
- f = 2Ω sinφ ── コリオリの強さは自転 Ω と緯度 φ で決まる。極で最大、赤道でゼロ。
- 北半球は右、南半球は左 ── 進行方向に対してそれる向きが半球で逆になる(f の符号が反転)。
- 慣性円 ── 力が働かない自由な運動でも、コリオリだけで半径
r = v/|f|、周期T = 2π/|f|の円を描く。 - 低気圧の渦 ── 中心へ向かう空気がそれて、北半球は反時計回り・南半球は時計回りに巻く(台風・温帯低気圧)。