Väderleken - En blogg om väderläget, tillståndet i hav, sjöar och vattendrag.

25 februari, 2013

Corioliseffektens mysterier

Nyligen sändes i SVT2 en brittisk serie av BBC om ”Jordklotets mäktiga resa”. Del 2 handlade mycket om corioliseffekten, dvs jordrotationens effekt på rörelserna på jorden, i synnerhet i atmosfären och i haven. I BBC-serien påpekades det särskilt att man inte kan se i ett handfat t ex att vattnet snurrar ner i avloppet åt olika håll, beroende på om det är söder eller norr om ekvatorn. Men nu har en väderintresserad tittare vänt sig till SMHI med en intressant historia.

Hon var i Kenya häromåret och passerade ekvatorn där de hade en turistattraktion där man visade effekten av Corioliskraften med ett väldigt enkelt men tydligt experiment, berättar hon. Hon hade svårt att se att det kunde vara ett ‘manipulerat’ experiment då det var så enkelt, och ‘basic’. Man gick först ca 20 m åt ena hållet, norr eller söder, om ekvatorn (som är utmärkt i marken). De hällde vatten i en skål, ett djupt fat, som man sedan drog ur proppen ur och vattnet rann sakta ur det lilla hålet i en hink under. I fatet hade man lagt ett antal pinnar, och man såg att de och vattnet snurrade åt ett håll. Sedan gick alla åt andra hållet (norr eller söder) och man gjorde om experimentet, och pinnarna och vattnet snurrade åt andra hållet. Enkelt men tydligt. En del var förvånade att det gick att se på så små avstånd men det gick uppenbarligen.

Vattenexperiment på Ekvatorn. Foto: Nausikaa Haupt

 

Foto: Nausikaa Haupt

Hon hade vid hemkomsten tittat på SMHIs sida Kunskapsbanken
http://www.smhi.se/kunskapsbanken/meteorologi/corioliseffekten-1.4041
som motsäger detta. Men hon hade dock erfarit motsatsen.
Vi har vänt oss till vår förre kollega Anders Persson som specialiserat sig på atmosfärens dynamik, dvs storskaliga rörelser. Han vill nog ge BBC sitt stöd.

Corioliseffekten är noll vid ekvatorn och ökar sedan sakta. Men ännu 50-60 km från ekvatorn är den bara 10% av vad den är på våra latituder. Först vid 10 graders latitud börjar corioliseffekten ”märkas” på strömningen. Och då gäller det vindar som redan strömmat 100-tals kilometer med hastigheter på flera meter per sekund.

Att corioliseffekten därför skulle ”synas” och synas tydligt redan ett tiotal meter från ekvatorn för hastigheter som kan räknas i centimeter per sekund finner han ganska otroligt. Troligare, enligt Anders, är att turisterna haft förmånen att vara publik till en väldigt skicklig trollkarl. Dessa kan ju som bekant såga itu människor utan att det skadar dem och trolla fram kaniner ur hattar. Exakt hur trollkarlen arbetat vet han inte, mer än att små förändringar av formen på kärlet, inte klart synliga för ögat, kan få vattnet att i den kritiska balansen mellan att svänga av till höger eller vänster.

Men, tröstar Anders, det finns faktiskt ett område på jorden där man vid ekvatorn kan erfara konsekvenserna av corioliseffekten och det är i östra Stilla Havet. Nedan visas en bild som sammanställts av satellitmätningar som anger ytvattentemperaturen den 21 februari 2013. Det överlag varma ytvattnet över de tropiska vattnen (gult och rött på kartan) avbryts av ett svalare (grönt) stråk som löper exakt längs ekvatorlinjen

Ytvattentemperaturer i östra Stilla havet den 24 februari 2013. Källa: NOAA

Man kan se samma sak i en tjusig animering  på

http://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/analysis_monitoring/enso_update/sstanim.shtml

Vad som sker är att den ostliga passadvinden driver ytvattnet västerut. Genom att passadvinden är konstant har den gott om tid att skapa en ackumulerad corioliseffekt som avlänkar rörelsen strax norr om ekvatorn till höger, dvs norrut, strax söder om ekvatorn åt vänster, dvs söderut. Vattnet som dessa divergerande vattenrörelser för bort kompenseras av vatten från djupare delar och eftersom detta djupvatten är svalare så ger det denna ”blå eller gröna” signatur i satellitmätningarna.

Men under perioder med El Niño ser man inte detta eftersom den ostliga vinden nu är försvagad, eller till och med ibland västlig, och kan inte ”hålla emot” ansamlingen av varmt vatten i västra ekvatoriella Stilla Havet varvid detta kommer på drift österut – El Nino. Med en ostlig rörelse av detta vatten och en avlänkning åt höger norr om ekvatorn och åt vänster söder om ekvatorn sker ingen divergens av ytvattnet utan tvärtom en konvergens, vattnet både norr och söder om ekvatorn avlänkas mot ekvatorn. Det är alltså corioliseffekten, dvs jordens rotation, som ”håller ihop” det varma vattnet i El Niño när det sakta rör sig österut mot fiskevattnen utanför Peru.