Definition

Die Corioliskraft^[1]^[3], auch Coriolis-Kraft^[2] ist eine sogenannte Scheinkraft.^[1]^[2]^[3] Die Corioliskraft ist die Ursache für die großräumige Kreisbewegung von Luftmassen.

Formel

C=2·m·v·ω·sin(φ)

LEGENDE

C = die Corioliskraft ↗

m = die Masse [bewegter Luftteilchen] ↗

v = die Geschwindigkeit [der Luftteilchen] ↗

ω = die Winkelgeschwindigkeit [der Erdrotation][4] ↗

Die Corioliskraft steht senkrecht auf dem Bewegungsvektor und dem Drehvektor der Erdrotation. Auf der Nordhalbkugel ergibt das einen Drehsinn der Luftmassen im Uhrzeigersinn, auf der Südhalbkugel einen Drehsinn der bewegten Luftmassen entgegen dem Uhrzeigersinn.

Entstehung

Aufgrund der Reibung zwischen der Lufthülle der Erde und der Erdoberfläche nimmt die Erde bei ihrer Rotation um sich selbst die Lufthülle mit. Dabei haben die Luftteilchen am Äquator eine sehr viel größere Bahngeschwindigkeit als weiter hin zu jedem der zwei Pole hin.^[5] Wenn die Luftteilchen am Äquator aber eine höhere Geschwindigkeit haben als auf größeren geographischen Breiten (hin zu den Polen), dann haben sie auch mehr Impuls. Und nach dem Impulserhaltungssatz^[6] behalten sie diesen Impuls bei, wenn sie hin zu den Polen bewegt werden. Daraus ergibt sich dann letztendlich die ablenkende Wirkung.^[3]

Fußnoten

[1] Die Corioliskraft ist eine "ablenkende Kraft der Erdrotation, die auf sich bewegende Körper wirkt. Bei der Corioliskraft C [N] handelt es sich um eine Scheinkraft, da sie eine Beschleunigungskraft (Geschwindigkeit) zur Voraussetzung hat." In: der Artikel "Corioliskraft". Spektrum Lexikon der Geographie. Stand 15. März 2025. Online: https://www.spektrum.de/lexikon/geographie/corioliskraft/1442

[2] "Coriolis-Kraft, Trägheitskraft in rotierenden, also nicht inertialen Bezugssystemen. Die Coriolis-Kraft FC ist eine Scheinkraft, die senkrecht auf der durch die Drehachse und die Bewegungsrichtung des Körpers gegebene Ebene steht". In: der Artikel "Coriolis-Kraft". Spektrum Lexikon der Physik. 6 Bände. Greulich, Walter (Hrsg.) Spektrum Akademischer Verlag. Heidelberg, Berlin. 1998-2000.

[3] "Luftpartikel, die eine Bewegung relativ zur Erde durchführen, nehmen gleichzeitig auch an der Erdrotation teil. Betrachtet man die Partikelbewegung in einem mitrotierenden, also erdfesten Koordinatensystem, resultiert daraus eine seitliche Ablenkung der Teilchen und zwar auf der Nordhalbkugel nach rechts, auf der Südhalbkugel nach links aus der ursprünglichen Bewegungsrichtung heraus. Man kann diese Ablenkung auf das Wirken einer Kraft zurückführen, die nach ihrem Entdecker (Gaspard Gustave de Coriolis, 1835) Corioliskraft genannt wird. Allerdings handelt es sich dabei um eine Scheinkraft, die nur bei der Betrachtung im erdfesten Koordinatensystem in Erscheinung tritt, in einem fixsternorientierten Absolutsystem dagegen verschwindet." In: der Artikel "Corioliskraft". Glossar des Deutschen Wetterdienstes Offenbach. Stand 15. März 2025. Online: https://www.dwd.de/DE/service/lexikon/begriffe/C/Corioliskraft.html

[4] Die Winkelgeschwindigkeit der Erde wird hin in rad/s oder pro Sekunde eingesetzt. Sie ist vom Wert her: 7,292 10-5/s. Siehe auch Winkelgeschwindigkeit ↗

[5] Die Bahngeschwindigkeit wird zum Beispiel angegeben in Kilometern pro Stunde oder Metern pro Sekunde. Sie beträgt für einen auf der Erdoberfläche ruhenden Beobachter am Äquator etwa 1670 km/h, für einen auf der Erdoberlfäche im nördlichen Europa ruhenden Beobachter jedoch nur um die 835 km/h. Siehe auch Bahngeschwindigkeit ↗

[6] Siehe unter Impulserhaltungssatz ↗

[7] Die Corioliskraft in einer Erklärung aus dem Jahr 1904: "Coriolis Satz von der relativen Beschleunigung eines Punktes. Bewegt sich ein Punkt in einem Koordinatensystem, das selber wieder eine Bewegung in einem festen Koordinatensystem ausführt, so unterscheidet man zwischen der Relativbewegung des Punktes im ersten Koordinatensystem und der Absolutbewegung im letzteren,festen Koordinatensystem. Die Relativbeschleunigung des Punktes als gerichtete Größe gedacht setzt sich aus drei Bestandteilen nach dem Parallelogramm der Beschleunigungen zusammen: erstens aus der absoluten Beschleunigung des Punktes, zweitens aus der umgekehrt gerechneten Führungsbeschleunigung (d.i. jener Beschleunigung, die der im ersten Koordinatensystem ruhend gedachte Punkt infolge der Bewegung dieses Systems erfährt), drittens aus der umgekehrt gerechneten Coriolischen oder zusammengesetzten Zentrifugalbeschleunigung. Die Coriolische Beschleunigung ist der Größe nach das Produkt aus der relativen Geschwindigkeit des Punktes mal der Winkelgeschwindigkeit des ersten Systems im zweiten, mal dem sinus des Winkels zwischen der relativen Geschwindigkeit und der momentanen Drehachse des ersten Systems im zweiten. Die Richtung der Coriolischen Beschleunigung steht senkrecht zur Relativgeschwindigkeit und zur Drehachse, und zwar so, daß die Richtungen: Relativgeschwindigkeit, Drehachse, Coriolis Beschleunigung wie die X-, Y- und Z-Achse zueinander liegen." Autor: Finsterwalder. In: Lueger, Otto: Lexikon der gesamten Technik und ihrer Hilfswissenschaften, Bd. 2 Stuttgart, Leipzig 1905., S. 477. Online: http://www.zeno.org/nid/20005989035