지구상 움직이는 모든 것에 미치는 '코리올리의 힘'

Coriolis effect / https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Coriolis_effect.svg

축구경기 중 달리고 있는 아군에게 공을 바운드시키지 않고 패스를 하는 순간을 떠올려 보면 지금 보이고 있는 상대의 위치에 패스를 하면 그 사람은 달리고 있으므로 볼은 그 사람의 뒤에 떨어집니다. 따라서 패스를 할 때는 그 사람의 앞쪽으로 걷어차야 합니다.

이번에는 회전하는 디스크 위에 서로 멈춘 상태에서 패스를 하는 것을 생각해 봅시다. 예를 들어 디스크가 반시계 방향으로 회전할 때 상대방을 향해 볼을 걷어차면 공은 A점에서 B점을 향해 똑바로 날아갑니다. 그러나 원반이 회전하고 있기 때문에 차는 사람은 A'점으로 움직이고 받는 사람은 B'점으로 움직입니다. 이 때문에 걷어차는 사람 관점에서 상대가 왼쪽으로 움직이고 있기 때문에 볼은 받는 자의 우측에 떨어집니다. 걷어차는 사람은 볼이 오른쪽을 향해 힘을 받고 날아간 것처럼 보입니다.

이와 같이 반시계 방향으로 회전하는 원반 위에서 움직이는 물건은 그 위에 있는 사람으로부터 보면 오른쪽 방향의 힘이 작동하고 있는 것처럼 보입니다. 이 겉보기의 힘을 '코리올리의 힘이라고 합니다.

Coriolis / https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Coriolis.gif

지구는 끊임없이 반시계 방향으로 회전합니다. 이 때문에 지구상에서 움직이는 것은 모두 코리올리의 힘을 받고 있으며 지구상에 있는 사람으로부터 보면 북반구에서 움직이는 것은 모두 오른쪽으로 움직이는 것처럼 보입니다.

공기의 흐름도 코리올리의 힘을 받고 있습니다. 따라서 상공에서는 기압이 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 움직이려고 하는 힘(기압 경도력)과 코리올리의 힘이 균형을 이루고, 공기의 흐름은 등고도선(등압선)과 거의 평행하게 불어옵니다. 즉, 북반구에서는 고도가 높은 쪽을 오른쪽으로 보는 공기의 흐름이 되어 한국이 있는 위도대에서는 북쪽으로 갈수록 고도가 낮기 때문에 한국의 상공에서는 서쪽의 바람이 불어옵니다. 지상에서는 지구의 표면과 공기의 마찰력이 바람을 약하게 하도록 작용하기 때문에 기압이 낮은 쪽을 향해 공기가 흐릅니다. 북반구의 지상에서는 기압이 높은 쪽을 오른쪽으로 하면 바람은 왼손 앞쪽으로 불어옵니다.
　
지구상에서 움직이는 모든 것에 코리올리의 힘이 작용하지만 그 영향을 알 수 있는 것은 움직이는 거리가 큰 경우뿐입니다. 공을 골을 향해 걷어차지만 조금 구부러져 골이 되지 않았다는 경우도 있지만 코리올리의 힘의 영향이 아닙니다. 공이 날아갈 거리 정도에서는 코리올리의 힘의 영향은 한없이 제로에 가까우며 공이 구부러져 날아가는 것은 다른 원인입니다. 야구로 장외로 날아가는 듯한 타구나 날아가는 골프공도 코리올리의 힘의 영향은 한없이 제로에 가까워 타구가 구부러지는 원인은 다른 것입니다.

출처 참조 번역
- Wikipedia
- コリオリの力
https://www.bioweather.net/column/weather/%E3%82%B3%E3%83%AA%E3%82%AA%E3%83%AA%E3%81%AE%E5%8A%9B/