Coriolis-ilmiö

Coriolis-ilmiö on fysikaalinen ilmiö, joka havaitaan vapaasti liikkuvan kappaleen radan poikkeamana, kun tilannetta tarkastellaan pyörivästä koordinaatistosta. Coriolis-ilmiö vaikuttaa muun muassa merivirtoihin ja ilmavirtauksiin aiheuttaen niiden pyörteisen liikkeen. Ilmiö voidaan ottaa huomioon lisäämällä kappaleen liikeyhtälöön coriolis-voimaksi kutsuttu tasapainottava näennäisvoima. Näennäisvoima viittaa siihen, että kappaleeseen ei varsinaisesti vaikuta mikään fysikaalinen voima, vaan kappaleen radan kaareutuvuus johtuu siitä, että koordinaatisto on kiihtyvässä liikkeessä (pyörii).
Esimerkiksi maapallon pintaan kiinnitetty koordinaatisto pyörii akselinsa ympäri, ja siksi coriolis-ilmiö havaitaan maapallon pinnalla tarpeeksi pitkään ja nopeasti tapahtuvissa liikkeissä. Mikäli tarkastellaan vain Maan pinnan suuntaisia liikkeitä, ilmiö ilmenee voimakkaimmillaan napa-alueilla, mutta päiväntasaajalla ei lainkaan. Erityisesti siitä puhutaan meteorologiassa ja ballistiikassa. 
Nimensä ilmiö on saanut ranskalaisen Gaspard-Gustave Corioliksen mukaan, joka julkaisi asiasta artikkelin vuonna 1835, vaikka ilmiön kuvaukseen liittyvä matematiikka ilmeni jo Pierre-Simon Laplacen vuorovesiyhtälöissä vuonna 1778.
Coriolis-ilmiötä tutkivat maantiede, fysiikka ja matematiikka.
Kaava.
Jos Coriolis-ilmiö halutaan esittää voimana, sen yhtälö voidaan kirjoittaa 
formula_1,
jolloin tämän näennäisvoiman aiheuttama kiihtyvyys on
formula_2
Tässä nuoli suureen päällä kertoo sen olevan vektori (suure, jolla on suunta). formula_3 on coriolis-voima, "m" kappaleen massa, formula_4 nopeus pyörivän pinnan suhteen, formula_5 vektorien ristitulo ja formula_6 on pyörivän pinnan (esimerkiksi maapallon) pyörimis- eli kulmanopeus.
Coriolis-voiman suunta.
Ristitulon määritelmän mukaisesti Maan pyörimisliikkeestä aiheutuvan Coriolis-voiman suunta saadaan [[oikean käden sääntö|oikean käden säännön avulla seuraavasti: Jos oikean käden peukalo asetetaan osoittamaan kappaleen liikkeen suuntaan ja etusormi Maan akselin pohjoissuuntaan (päiväntasaajalla vaakasuorasti pohjoiseen, pohjoisnavalla suoraan ylöspäin, muualla pohjoisella pallonpuoliskolla yläviistoon pohjoiseen ja eteläisellä pallonpuoliskolla alaviistoon pohjoiseen), Coriolis-voiman suunta on molempiin nähden kohtisuorasti kämmenestä ulospäin. Coriolis-kiihtyvyys on siten kohtisuorassa sekä kappaleen nopeutta että pyörimisakselia vastaan.
Coriolis-voima vääntää pohjoisella pallonpuoliskolla liikkuvien kappaleiden kuten tykinkuulien liikettä oikealle eteläisellä taas vasemmalle. Sen vaikutuksesta matalapaineet pyörivät Suomessa vastapäivään ja Australiassa myötäpäivään. Tuuli, joka pyrkii puhaltamaan kohti matalapaineen keskusta, kääntyy nimittäin pohjoisella pallonpuoliskolla oikealle ja eteläisellä pallonpuoliskolla vasemmalle. (Tykinkuulaan coriolis vaikuttaa yksin; matalapaineessa on kyse voimien tasapainosta.) 
Ilmiön vaikutukset maantieteellisesti.
[[Kuva:Isabel 2003-09-15 1530Z.jpg|thumb|[[Hurrikaani Isabel]] [[Bahama]]n itäpuolella [[15. syyskuuta]] [[2003]].]]
Coriolis-ilmiö vaikuttaa maapallolla suuren mittakaavan liikkeisiin, kuten [[merivirta|merivirtoihin]] ja ilmavirtauksiin. Usein kuulee sanottavan, että coriolis-ilmiö ”pakottaa” [[matalapaine]]en pyörimään pohjoisella pallonpuoliskolla vastapäivään. Tarkalleen ottaen pohjoisessakin voi kyllä syntyä myötäpäivään pyöriviä matalapaineita, mutta niissä eivät [[paine-erovoima]], [[kitka]] ja coriolis-ilmiö koskaan pääse tasapainoon, vaan kitka heikentää tuulta, kunnes paine-erovoima tasoittaa paine-eron ja matalapaine kuolee pois. Sama selitys pätee siihenkin, miksi [[trooppinen hirmumyrsky]] ei voi syntyä täsmälleen päiväntasaajalla eikä ylittää päiväntasaajaa.
Jos kappaleen liike on Maan pyörimisakselin suuntainen, Maan pyörimisestä aiheutuva coriolis-kiihtyvyys on nolla. Tämän vuoksi ilmiö ei vaikuta navoilla pystysuoraan liikkeeseen eikä päiväntasaajalla pohjois–eteläsuuntaiseen liikkeeseen. Päiväntasaajalla Coriolis-voima vaikuttaa itä-länsisuuntaiseen liikkeeseen pystysuuntaisesti: itään suuntautuvaan liikkeeseen ylöspäin ja länteen suuntautuvaan liikkeeseen alaspäin. 
Ilmiön vuoksi ei putoava kappale osu maahan suoraan lähtökohtansa alle vaan hieman siitä itään, paitsi navoilla, mutta tästä aiheutuva poikkeama on häviävän vähäinen, ellei kappale putoa erittäin korkealta. Tämän poikkeaman suuruus x voidaan laskea yhtälöstä
 formula_7,
missä ω on maan pyörimisliikkeen kulmanopeus (noin 72,9 · 10-6 rad/s), &amp;lambda paikkakunnan maantieteellinen leveys, h korkeus, jolta kappale putoaa ja g painovoiman kiihtyvyys (9,81 m/s2). Esimerkiksi Helsingissä (&amp;lambda = 60) sadan metrin korkeudesta putoavalle kappaleelle tämä poikkeama on noin 1,10 cm.https://hepweb.ucsd.edu/ph110b/110b_notes/node14.html
Maan pyörimisestä aiheutuva coriolis-ilmiö voidaan todeta myös [[Foucault’n heiluri|Foucault’n heilurin]] avulla.
Aiheesta muualla.
[[Luokka:Klassinen mekaniikka]]
[[Luokka:Näennäisvoimat]]
[[Luokka:Meteorologia]]
[[Luokka:Seulonnan keskeiset artikkelit]]