西方浄土筑紫嶋: 地球の自転によるコリオリの力

コリオリの力は、地球の自転速度が緯度によって異なるために、南北に移動する物体に働く見かけの力です。

見かけの力という考え方は少し難しいですが、力学において非常に重要です。

コリオリの力をイメージできる最も身近な例は、メリーゴーラウンドです。
反時計回りに回転するメリーゴーラウンドに乗った状態で、互いに反対側にいるAさん(投げる役)とBさん(キャッチする役)がキャッチボールをするとします。
これを上空から見ると、下図のようになります。Aさんがまっすぐに投げたボールは、Aさんがボールを投げたときにBさんがいた場所へ届きます。

この現象をメリーゴーラウンドに乗っているAさんから見ると、下図のように、ボールが右向きに曲がるように見えます。

これをイメージできれば、コリオリの力を理解できたと言っていいでしょう。ちなみに、コリオリの力は回転する座標系の上であれば、どこでも同じように作用します。

（なお、同じく回転する座標系の上で働く遠心力は、中心から遠ざかる方向に働くのに対し、コリオリの力は物体の運動の進行方向に対して働くものですから、混乱しないようにしてください。）

円盤の中心からボールを投げた場合でも、円盤の外にいる人には、ボールが真っ直ぐ飛んでいるのに、円盤の中にいる人には、ボールが曲がるように見えます。

人間は皆、地球の球体の上に乗っている立場ですから、見かけの力で曲がってみえます。。

具体的な例では、砲弾はコリオリの力の働きを受けます。
北半球で真北に砲弾を撃った場合、コリオリの力が働くため、標的よりも東側にずれてしまうのです。そのため1000mクラスの長距離狙撃をするときには、コリオリの力を考えて補正しなくてはいけません。
ほかにも、海流や極軌道の人工衛星などもコリオリの力を受けて、北半球では右側へそれていくように見えます。。

さらに、コリオリの力が働く例として台風が挙げられます。
台風は低気圧の一種であり、中心に近いほど気圧が低くなっているため、外縁部から中心へ空気が運動し、風が吹き込みます。

この風に対してコリオリの力が働き、北半球では北向きの風には右向きの力が働き、回り道をして台風中心に向かいます。南向きの風には反対に左向きの力が働きます。（下図）

だから風は台風は北半球では反時計回りの渦を、南半球では時計回りに渦を巻きます。