Das ENSO-Phänomen

Corioliskraft

Wenn sich ein Teilchen auf der drehenden Erde von einem Punkt zum anderen bewegt, wird es abgelenkt. Die Kraft, die dies bewirkt, wird Corioliskraft genannt (nach Gaspard Gustave de Coriolis, 1835). Auf der Nordhalbkugel lenkt sie ein bewegtes Teilchen nach rechts ab, auf der Südhalbkugel nach links. Für einen Beobachter, der sich nicht auf der drehenden Erde befindet, bewegt sich das Teilchen aber geradlinig durch den Raum. Es wird also nur bezüglich der Erdoberfläche nach rechts bzw. nach links abgelenkt, nicht aber gegenüber dem nicht mitdrehenden Beobachter.

Beispiel: Die Erde dreht sich in 24 Stunden einmal um ihre eigene Achse. Ein Punkt, der sich fix auf der Erdoberfläche am Äquator befindet, hat deshalb eine Drehgeschwindigkeit von 1669 km/h. Ein fixer Punkt am Nordpol hat die Drehgeschwindigkeit 0 km/h. Schauen Sie nun auf den Nordpol und die drehende Erde hinunter. In der Nähe des Nordpols läge ein Luftpaket, das sich bezüglich der Erdoberfläche nicht bewegt, also mit der Erde dreht. Diesem Paket geben Sie nun einen Stoss (siehe animierte Grafik), so dass es sich nach Süden bewegt. Während es dies tut, dreht die Erdoberfläche unter ihm immer schneller, je näher es dem Äquator kommt. Das Luftpaket selber hat aber immer noch die gleiche kleine Drehgeschwindigkeit, die es am Nordpol hatte. Es wird, bezogen auf die Erdoberfläche, nach rechts abgelenkt und beschreibt auf der Erdoberfläche einen Bogen. Bezüglich des Randes der Grafik (der nicht mitdreht) und Ihnen als ortsfestem Beobachter beschreibt das Paket eine Gerade. Daraus wird deutlich, dass die Corioliskraft eine Scheinkraft ist (also keine Arbeit verrichtet), die nur im rotierenden System auftritt.

Es ist eine Übertreibung, zu sagen, die Corioliskraft sei in Äquatornähe generell vernachlässigbar klein. Das Upwelling von kälterem Ozeanwasser in Äquatornähe ist ein Beispiel für die trotz ihres dort geringen Zahlenwertes entscheidende Bedeutung der Corioliskraft. (vgl. Auswirkungen auf die Fischwelt)

Die Corioliskraft ist einer der Gründe, warum Luftteilchen nicht geradlinig vom Hoch in das Tief hinein strömen, sondern Hoch und Tief umströmen und sich in einer Spiralbewegung aus dem Hoch hinaus winden (im Uhrzeigersinn auf der Nordhalbkugel) und sich ebenso in einer Spiralbewegung ins Tief hinein bewegen.

Am deutlichsten wird die unterschiedliche Umströmungsrichtung in den Wolkengebilden von Hurrikanen. Unten folgt links eine Astronautenaufnahme (ISS) des Kategorie-5 Taifuns Hinnamnor. Entgegen dem Uhrzeigersinn bewegen sich die Wolken spiralig in Richtung Zentrum des Druckgebildes. Rechts eine Satellitenaufnahme des tropischen Zyklons Batsirai. Deutlich sind die sich im Uhrzeigersinn Richtung Zentrum des Tiefdruckgebiets bewegenden Wolkenstrukturen erkennbar. Diese Aufnahme wurde vom Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) auf dem NASA-Satelliten Terra aufgenommen.

Taifun Hinnamnor östlich von Taiwan und den Philippinen am 31.8.2022 Quelle: NASA Earth Observatory	Zyklon Batsirai vor dem Übertritt auf Land (Madagaskar) am 4.2.2022 Quelle: NASA Earth Observatory