Die Luft wird abgelenkt - Corioliskraft

Der Wind erzeugt an der Oberfläche eine Strömung. Diese Strömung bewegt sich jedoch nicht genau in Windrichtung, sondern wird durch die Erdrotation abgelenkt. Auf der Nordhalbkugel werden Winde, die vom Äquator zu den Polen wehen, nach Osten abgelenkt, Winde, die nach Süden wehen, nach Westen. Auf der Südhalbkugel ist es umgekehrt. Ihre Richtung wird durch die sogenannte Corioliskraft bestimmt.

Die Corioliskraft wirkt - mehr oder weniger stark - auf Objekte, die sich auf der Erdkugel bewegen. Dies gilt nicht nur für Winde, sondern auch für Meeresströmungen, wie dem Golfstrom.

Die Corioliskraft ist ähnlich wie die Fliehkraft eine Scheinkraft, sie ist also nicht real. Sie ist nach dem französischen Wissenschaftler Gaspard Gustave de Coriolis benannt, der sie 1835 als erster mathematisch untersuchte.

Die Erdkugel dreht sich von Westen nach Osten um die eigene Achse. Deshalb ist die Geschwindigkeit, mit der sich ein Punkt auf der Erdoberfläche um die Erdachse dreht, nicht überall gleich. Am Äquator ist sie am größten.

Am Äquator dreht sich die Erde mit 1670 Kilometern pro Stunde nach Osten, zu den Polen hin nimmt die Geschwindigkeit ab.

Auch die Luftmassen umkreisen die Erde. Die Corioliskraft beeinflusst die Stärke und Richtung der Winde. Wenn Luftmassen auf der Nordhalbkugel vom Äquator zum Nordpol strömen, nehmen sie den Schwung mit nach Osten und bewegen sich dann schneller als die Erdoberfläche. Von der Erdoberfläche aus betrachtet sieht es so aus, als würden sie von ihrer nördlichen Richtung nach Osten, also nach rechts, abgelenkt.

Umgekehrt werden Luftmassen, die vom Pol zum Äquator strömen, von der Erdoberfläche überholt und auf ihrer südlichen Bahn nach Westen abgelenkt. Dementsprechend entstehen dann Ostwinde.

Angenommen, wir befinden uns auf dem Äquator und fliegen direkt nach Norden, so behalten wir die Bahngeschwindigkeit des Äquators bei. Da die Bahngeschwindigkeit der Erde unter uns in Richtung Nordpol immer kleiner wird, wir aber die Bahngeschwindigkeit des Äquators beibehalten, eilen wir sozusagen der Erdoberfläche voraus. Dies führt, von oben betrachtet, zu einer Ablenkung im Uhrzeigersinn.

Der Wind entsteht durch die sogenannte Druckgradientkraft, die zwischen einem Hoch- und Tiefdruckgebiet wirkt und die den eigentlichen Druckausgleich hervorruft.

Würde sich die Erde nicht drehen, dann würde die Luft direkt von einem Hochdruckgebiet in ein Tiefdruckgebiet strömen, und zwar von allen Seiten radial hinein.

Nun kommt jedoch die Corioliskraft hinzu. Winde, die in ein Tiefdruckgebiet zuströmen, werden durch die Corioliskraft nach rechts abgelenkt und das stetig. Das bedeutet, dass die aus Hochdruckgebieten ausströmende Luft auf der Nordhalbkugel durch die Corioliskraft nach rechts abgelenkt wird. Sie strömt am Tief quasi "vorbei".

Somit bewegt sich die Luft (auf der Nordhalbkugel) um das Tief insgesamt entgegen dem Uhrzeigersinn. In der Theorie würde die Luftströmung in den höheren wetteraktiven Luftschichten daher nicht das Tief erreichen. Da aber noch andere Kräfte wirken, füllt sich das Tief peu à peu auf.

Am Boden wirkt jedoch die Reibungskraft, die den Wind durch den Widerstand der Erdoberfläche "abbremst". Die Reibungskraft wirkt der Corioliskraft entgegen. Dadurch wird der Wind in Tiefdruckgebiete hineingelenkt. Deshalb findet in den unteren Schichten ein echter Druckausgleich statt.

Winde, die aus einem Hochdruckgebiet hinausströmen, werden auf der Nordhalbkugel ebenfalls nach rechts abgelenkt, und auch in diesem Fall stetig.

Die Winde rotieren (von oben betrachtet) im Uhrzeigersinn. In den untersten Luftschichten wirkt die Reibungskraft, deshalb ist die Luftströmung nach außen gerichtet.

Auf der Südhalbkugel ist die Drehrichtung von Hoch- und Tiefdruckgebieten umgekehrt.

Der Corioliskraft wirkt auch auf tropische Wirbelstürme und bestimmt die Richtung der Passatwinde.

Dagegen spielt die Corioliskraft bei sehr kleinen Wasserwirbeln oder kurzlebigen Windströmungen, wie zum Beispiel im Abfluss der Badewanne oder bei Staubteufeln, keine entscheidende Rolle.