Edit - Ik bedacht me net dat het misschien leuk is af en toe een posting te plaatsen met de basis van de natuurkundige achtergrond van de meteorologie. Bij deze dus deel 1.
Deel 1. De wet van Buys Ballot
Iedereen heeft er wel eens van gehoord, de wet van Buys Ballot: “Met de rug in de wind, ligt het lagedrukgebied op het noordelijk halfrond links en het hogedrukgebied rechts.” Maar hoe komt het nu precies dat deze wet geldt en wat is de achterliggende gedachte daarachter?
Om te beginnen moeten we eens gaan kijken welke krachten er een rol spelen bij druksystemen. De eerste kracht die voor de hand ligt is de drukkracht (Fp). Deze kracht ontstaat door verschillen in druk en is gericht van hoge naar lage druk (figuur 1).
De tweede kracht is een iets minder bekende kracht, de corioliskracht (Fcor). De corioliskracht is een schijnkracht die geïntroduceerd wordt, omdat de aarde beweegt (ronddraait) ten opzichte van een vast punt in de ruimte. Het effect van de coriolis-kracht is duidelijk te zien in figuur 3. Doordat de aarde als het ware onder een bewegend deeltje doordraait, krijgt deze op het noordelijk halfrond een afwijking naar rechts ten opzichte van de snelheidsvector. Op het zuidelijk halfrond wordt een bewegend deeltje naar links afgebogen. De grootte van de corioliskracht is van twee dingen afhankelijk, de plaats op aarde (hoe verder van de evenaar, hoe groter de kracht) en de snelheid van het deeltje dat de kracht ondervindt beweegt.
Wat blijkt nu, in het geval van druksystemen is de drukkracht precies even groot maar tegengesteld gericht aan de corioliskracht. Deze krachten heffen elkaar dus op en het deeltje zal geen afwijking krijgen, maar zich precies over de isobaren voortbewegen.
Nu vraag je je misschien af: “Maar hoe stroomt de lucht dan van hoge naar lage druk?” Daar is een vrij eenvoudig antwoord op. Zoals gezegd hangt de corioliskracht af van de snelheid waarmee het deeltje beweegt. Een deeltje in de onderste kilometer van de atmosfeer ondervindt wrijving als gevolg van de wrijving (Fw) aan het aardoppervlak. Hierdoor neemt zijn snelheid af. Doordat de snelheid afneemt, neemt ook de corioliskracht af en is het evenwicht veranderd. Het deeltje krijgt een kleine afwijking in de richting van het lagedrukgebied (figuur 2).
Deel 1. De wet van Buys Ballot
Iedereen heeft er wel eens van gehoord, de wet van Buys Ballot: “Met de rug in de wind, ligt het lagedrukgebied op het noordelijk halfrond links en het hogedrukgebied rechts.” Maar hoe komt het nu precies dat deze wet geldt en wat is de achterliggende gedachte daarachter?
Om te beginnen moeten we eens gaan kijken welke krachten er een rol spelen bij druksystemen. De eerste kracht die voor de hand ligt is de drukkracht (Fp). Deze kracht ontstaat door verschillen in druk en is gericht van hoge naar lage druk (figuur 1).
De tweede kracht is een iets minder bekende kracht, de corioliskracht (Fcor). De corioliskracht is een schijnkracht die geïntroduceerd wordt, omdat de aarde beweegt (ronddraait) ten opzichte van een vast punt in de ruimte. Het effect van de coriolis-kracht is duidelijk te zien in figuur 3. Doordat de aarde als het ware onder een bewegend deeltje doordraait, krijgt deze op het noordelijk halfrond een afwijking naar rechts ten opzichte van de snelheidsvector. Op het zuidelijk halfrond wordt een bewegend deeltje naar links afgebogen. De grootte van de corioliskracht is van twee dingen afhankelijk, de plaats op aarde (hoe verder van de evenaar, hoe groter de kracht) en de snelheid van het deeltje dat de kracht ondervindt beweegt.
Wat blijkt nu, in het geval van druksystemen is de drukkracht precies even groot maar tegengesteld gericht aan de corioliskracht. Deze krachten heffen elkaar dus op en het deeltje zal geen afwijking krijgen, maar zich precies over de isobaren voortbewegen.
Nu vraag je je misschien af: “Maar hoe stroomt de lucht dan van hoge naar lage druk?” Daar is een vrij eenvoudig antwoord op. Zoals gezegd hangt de corioliskracht af van de snelheid waarmee het deeltje beweegt. Een deeltje in de onderste kilometer van de atmosfeer ondervindt wrijving als gevolg van de wrijving (Fw) aan het aardoppervlak. Hierdoor neemt zijn snelheid af. Doordat de snelheid afneemt, neemt ook de corioliskracht af en is het evenwicht veranderd. Het deeltje krijgt een kleine afwijking in de richting van het lagedrukgebied (figuur 2).
